DE102014107917A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Vermeiden einer Kollision eines ein Kraftfahrzeug und einen Anhänger umfassenden Gespanns mit einem Hindernis - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Vermeiden einer Kollision eines ein Kraftfahrzeug (1) und einen Anhänger (3) umfassenden Gespanns mit einem Hindernis (4), bei welchem mit zumindest einem Entfernungssensor (9) das Hindernis (4) in einem Umgebungsbereich des Kraftfahrzeugs (1) fortlaufend erfasst wird, mit einem Bewegungssensor (12) fortlaufend eine Bewegung des Kraftfahrzeugs (1) erfasst wird, zumindest ein eine äußere Abmessung des Kraftfahrzeugs (1) beschreibender Kraftfahrzeugabmessungswert sowie zumindest ein eine äußere Abmessung des Anhängers (3) beschreibender Anhängerabmessungswert ermittelt werden und mit einer Steuereinrichtung (5) anhand des erfassten Hindernisses (4), der erfassten Bewegung, dem zumindest einen Kraftfahrzeugabmessungswert und dem zumindest einen Anhängerabmessungswert eine Möglichkeit der Kollision fortlaufend ermittelt wird, wobei der zumindest eine Anhängerabmessungswert mit einer optischen Erfassungseinrichtung (6) des Kraftfahrzeugs (1) ermittelt wird.
Description
- Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Vermeiden einer Kollision eines ein Kraftfahrzeug und einen Anhänger umfassenden Gespanns mit einem Hindernis, bei welchem mit zumindest einem Entfernungssensor das Hindernis in einem Umgebungsbereich des Kraftfahrzeugs fortlaufend erfasst wird, mit einem Bewegungssensor fortlaufend eine Bewegung des Kraftfahrzeugs erfasst wird, zumindest ein eine äußere Abmessung des Kraftfahrzeugs beschreibender Kraftfahrzeugabmessungswert sowie zumindest ein eine äußere Abmessung des Anhängers beschreibender Anhängerabmessungswert ermittelt werden und mit einer Steuereinrichtung anhand des erfassten Hindernisses, der erfassten Bewegung, dem Kraftfahrzeugabmessungswert und dem Anhängerabmessungswert eine Möglichkeit einer Kollision fortlaufend ermittelt wird. Überdies betrifft die vorliegende Erfindung eine Vorrichtung zum Vermeiden einer Kollision eines ein Kraftfahrzeug und einen Anhänger umfassenden Gespanns mit einem Hindernis. Schließlich betrifft die vorliegende Erfindung ein Kraftfahrzeug mit einer solchen Vorrichtung.
- Das Interesse richtet sich vorliegend insbesondere auf ein Verfahren, mit dem eine Kollision eines Kraftfahrzeugs sowie eines mit dem Kraftfahrzeug gekoppelten Anhängers mit einem Hindernis vermieden werden kann. In diesem Zusammenhang sind beispielsweise aus dem Stand der Technik sogenannte Einparkhilfen bekannt, bei welchen im vorderen und hinteren Bereich des Kraftfahrzeugs Sensoren vorgesehen sind, mit denen Hindernisse erfasst werden können. Bei derartigen Einparkhilfe-Systemen wird dem Fahrer auf der Basis von Sensorwerten beispielsweise ein akustisches oder visuelles Warnsignal bereitgestellt. Ziel ist es hierbei, dem Fahrer ein möglichst präzises Einparken zu ermöglichen, ohne dass eine Gefahr eines Zusammenstoßes mit angrenzenden Objekten verursacht wird.
- Darüber hinaus sind aus dem Stand der Technik sogenannte Flankenschutzassistenten bekannt, die ein Objekt im seitlichen Umgebungsbereichs des Kraftfahrzeugs erfassen können und somit insbesondere bei einer Kurvenfahrt des Kraftfahrzeugs eine Kollision zwischen dem Kraftfahrzeug und dem Hindernis vermeiden können. Hierzu beschreibt die
EP 1 447 271 A1 eine Vorrichtung zur Überwachung eines Nahbereichs eines Kraftfahrzeugs zur Vermeidung von Kollisionen mit Hindernissen. Die Vorrichtung umfasst mindestens einen Entfernungssensor, einen Lenkwinkelsensor und eine Recheneinrichtung zur Verarbeitung von erfassten Sensorwerten und weiteren Informationen. Des Weiteren ist ein Wegsensor zur Erfassung einer zurückgelegten Wegstrecke am Kraftfahrzeug vorgesehen. Der mindestens eine Entfernungssensor ist im Bereich einer Flankenseite des Kraftfahrzeugs zur Überprüfung von seitlichen Hindernissen vorgesehen. Dabei ist die Recheneinrichtung bevorzugt derart angepasst, dass eine fortlaufende Ermittlung von einer Kollisionsgefahr auf Basis von Entfernungs-, Lenkwinkel- und Weginformationen ermöglicht wird. - Falls das Kraftfahrzeug zusätzlich mit einem Anhänger gekoppelt ist, stellt das Manövrieren dieses Gespanns aus Kraftfahrzeug und Anhänger für den Fahrer üblicherweise eine Herausforderung dar, bei der er unterstützt werden soll. Hierzu schlägt die
EP 1 447 271 A1 vor, dass in der dort vorhandenen Recheneinheit die Außenkonturen und weitere Charakteristika verschiedener Anhängertypen abgelegt sind. Damit lässt sich auch der von dem Kraftfahrzeug gezogene Anhänger auf Kollision überwachen. Dabei kann es auch vorgesehen sein, dass der Anhänger eine eigene Speicher- und/oder Recheneinheit aufweist, in der die Außenkontur und weitere Charakteristika des jeweiligen Anhängers gespeichert sind. Beim Anhängen des Anhängers an das Kraftfahrzeug werden die anhängerspezifischen Daten der Recheneinheit des Kraftfahrzeugs mitgeteilt. - Ferner beschreibt die
DE 101 28 792 A1 ein System zur Vermeidung von Kollisionen eines Fahrzeugs mit Hindernissen. Dabei werden von Sensoren am Fahrzeug Bereiche der räumlichen Umgebung des Fahrzeugs erfasst und deren Signale von einer Datenverarbeitungseinrichtung für eine Berechnung eines vorhandenen hindernisfreien Fahrraums ausgewertet. Dabei ist es auch vorgesehen, dass andere Sensoren zusätzlich die Lage und Position aller beweglichen Fahrzeugteile, insbesondere eines Anhängers, sowie dynamische Parameter der aktuellen Fahrsituation ermitteln. Anhand dieser Daten wird über die Datenverarbeitungseinrichtung der bei Fortsetzung der Fahrt in den nächsten Zeitabschnitt benötigte Fahrraum vorausgerechnet und mit dem erfassten tatsächlichen vorhandenen hindernisfreien Fahrraum verglichen. Anhand dieses Vergleichs kann eine mögliche Kollision ermittelt werden. - Weiterhin beschreibt die
DE 10 2004 050 149 A1 ein Verfahren zur Bestimmung mindestens eines Deichselwinkels und des Trailerwinkels eines Anhängers eines Gelenkzuges. Hierbei werden aus einem Videostrom eines bildgebenden Sensors charakteristische Kanten und Linien mindestens der Deichsel und der Vorderseite des Anhängers ermittelt. Aus deren geometrischen Verhältnissen und/oder relativen Lagen zueinander können der mindestens eine Deichselwinkel und der Trailerwinkel des Anhängers bestimmt werden. - Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Lösung aufzuzeigen, wie ein Fahrer eines Gespanns der eingangs genannten Gattung, das ein Kraftfahrzeug und einen Anhänger umfasst, zuverlässiger vor einer Kollision mit einem Hindernis geschützt werden kann.
- Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren, durch eine Vorrichtung, sowie durch ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen der jeweiligen unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche, der Beschreibung und der Figuren.
- Ein erfindungsgemäßes Verfahren dient zum Vermeiden eines ein Kraftfahrzeug und einen Anhänger umfassenden Gespanns mit einem Hindernis. Hierbei wird mit zumindest einem Entfernungssensor das Hindernis in einem Umgebungsbereich des Kraftfahrzeugs fortlaufend erfasst. Darüber hinaus wird mit einem Bewegungssensor fortlaufend eine Bewegung des Kraftfahrzeugs erfasst. Zudem werden zumindest ein eine äußere Abmessung des Kraftfahrzeugs beschreibender Kraftfahrzeugabmessungswert sowie zumindest ein eine äußere Abmessung des Anhängers beschreibender Anhängerabmessungswert ermittelt. Anhand des erfassten Hindernisses, der erfassten Bewegung, dem zumindest einen Kraftfahrzeugsabmessungswert und dem zumindest einen Anhängerabmessungswert wird mittels einer Steuereinrichtung eine Möglichkeit der Kollision fortlaufend ermittelt. Erfindungsgemäß wird der zumindest eine Anhängerabmessungswert mit einer Kamera des Kraftfahrzeugs ermittelt.
- Der vorliegenden Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass die Abmessungen des Anhängers im Allgemeinen nicht genau bekannt sind. Moderne Kraftfahrzeuge sind zunehmend mit optischen Erfassungseinrichtungen, insbesondere Kameras, ausgestattet. Diese können beispielsweise dazu verwendet werden, eine Bildsequenz des Umgebungsbereichs des Kraftfahrzeugs zu erfassen, in dem sich der Anhänger befindet. Mit einem entsprechenden Bildverarbeitungsprogramm der optischen Erfassungseinrichtung kann zumindest eine äußere Abmessung des Anhängers und hieraus der zumindest eine Anhängerabmessungswert ermittelt werden. Damit muss der zumindest eine Anhängerabmessungswert nicht in einer Speichereinheit der Steuereinrichtung hinterlegt sein. Die Abmessungen des Anhängers können somit auf einfache Weise ermittelt werden und bei der Kollisionsüberwachung mittels der Steuereinrichtung herangezogen werden.
- Bevorzugt wird als der zumindest eine Anhängerabmessungswert eine Breite des Anhängers mit der optischen Erfassungseinrichtung ermittelt. Mit der optischen Erfassungseinrichtung, die insbesondere als Kamera ausgebildet ist, die sich in einem Heckbereich des Kraftfahrzeugs befindet, kann eine äußere Seitenfläche des Anhängers, welche dem Heckbereich des Kraftfahrzeugs im Wesentlichen zugewandt ist, erfasst werden. Anhand der geometrischen Abmessungen dieser äußeren Seitenfläche kann die Breite des Anhängers bestimmt werden. Diese Information kann von der Steuereinrichtung als der zumindest eine Anhängerabmessungswert genutzt werden, um eine Gefahr der Kollision des Gespanns aus Anhänger und Kraftfahrzeug und dem Hindernis zu überwachen.
- Weiterhin hat es sich vorteilhaft gezeigt, wenn anhand der ermittelten Breite des Anhängers eine Breite von Radkästen des Anhängers bestimmt wird. Diesem Aspekt liegt die Erkenntnis zugrunde, dass die maximale Breite des Anhängers größer sein kann als die Breite der äußeren Seitenfläche, die dem Heckbereich des Kraftfahrzeugs zugewandt ist. Üblicherweise ragen die Radkästen über den Anhängeraufbau hinaus. Dies trifft insbesondere für Anhänger zu, die eine verhältnismäßig geringe Breite aufweisen. Bei sehr breiten Anhängern, wie beispielsweise Wohnanhängern, sind die Radkästen üblicherweise im Gesamtaufbau integriert. So kann je nach erfasster Breite ein vorbestimmter Wert für die Breite der Radkästen zu der erfassten Breite hinzu addiert werden und bei der Kollisionsüberwachung berücksichtigt werden.
- In einer weiteren Ausführungsform wird zusätzlich ein Anhängerwinkel zwischen einer Längsachse des Kraftfahrzeugs und einer Längsachse des Anhängers ermittelt. Zusätzlich zu den Abmessungen des Kraftfahrzeugs und den Abmessungen des Anhängers kann die relative Lage des Anhängers zu dem Kraftfahrzeug von der Steuereinrichtung bei der Kollisionsüberwachung berücksichtigt werden. Somit kann eine mögliche Kollision des Gespanns mit dem Hindernis zuverlässiger vermieden werden.
- Bevorzugt wird der Anhängerwinkel mittels der optischen Erfassungseinrichtung anhand der Lage einer Deichsel des Anhängers ermittelt. Die Deichsel des Anhängers ist üblicherweise zwischen dem Anhängeraufbau und dem Kraftfahrzeug angeordnet. Die Deichsel ist mit einer Anhängerkupplung des Kraftfahrzeugs verbunden. Mit der optischen Erfassungseinrichtung kann die aktuelle Position der Deichsel, beispielsweise bezüglich einer (verlängerten) Längsachse des Kraftfahrzeugs ermittelt werden. Anhand dieser Information kann beispielsweise mit der Steuereinrichtung einfach auf den Anhängewinkel rückgeschlossen werden.
- Vorzugsweise wird das Kraftfahrzeug entlang zumindest einer Bahn bewegt und hierbei die Breite des Anhängers und/oder der Anhängerwinkel ermittelt und eine Länge des Anhängers wird anhand der ermittelten Breite und/oder des ermittelten Anhängerwinkels bestimmt. Hierzu kann eine oder mehrere Bahnen vorgegeben werden, die jeweils vorbestimmte Kurvenradien aufweisen. Während der jeweiligen Fahrt auf diesen Bahnen kann insbesondere die Breite des Anhängers und der Anhängerwinkel mittels der Kamera erfasst werden. Anhand der geometrischen Zusammenhänge zwischen dem Kurvenradius der jeweiligen Bahn, des ermittelten Anhängerwinkels und der ermittelten Breite kann auf die Länge des Anhängers rückgeschlossen werden. Die Fahrt entlang der zumindest einen Bahn kann auch im Normalbetrieb des Gespanns aus Anhänger und Kraftfahrzeug erfolgen. Hierbei kann die Länge des Anhängers erst nach einer bestimmten Fahrtdauer ermittelt werden. Auf diese Weise kann auch eine Information über die Länge des Anhängers bei der Kollisionsüberwachung berücksichtigt werden.
- Bevorzugt wird eine Position des Hindernisses mit dem Entfernungssensor ermittelt und auf einer digitalen Karte, die in einer Speichereinheit der Steuereinrichtung hinterlegt ist, gespeichert. Zu diesem Zweck kann zunächst die Position des Kraftfahrzeugs erfasst werden. Hierzu kann beispielsweise ein satellitengestütztes Positionsbestimmungssystem genutzt werden. Die erfasste Position kann in der digitalen Karte eingetragen werden. Zudem kann ein Kartenabgleich mittels Objekten, die mit dem Entfernungssensor im Umgebungsbereich des Kraftfahrzeugs erfasst wurden und die in der digitalen Karte hinterlegt sind, durchgeführt werden. Mit dem Entfernungssensor kann zudem die Entfernung des Hindernisses zu dem Kraftfahrzeug ermittelt werden. Die Position bzw. die Lage des Hindernisses kann somit zusätzlich in der digitalen Karte hinterlegt werden. Diese Positionsinformation kann bei der Kollisionsüberwachung berücksichtigt werden.
- Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn mit der Steuereinrichtung eine Fahrtrajektorie für das mit dem Anhänger gekoppelte Kraftfahrzeug anhand des zumindest einen ermittelten Anhängerabmessungswerts und/oder des ermittelten Anhängerwinkels bestimmt wird. Mit der Steuereinrichtung kann anhand der Abmessungen des Anhängers und des Winkels zwischen Anhänger und Kraftfahrzeug eine Fahrtrajektorie bzw. ein Fahrschlauch ermittelt werden, auf dem das Fahrzeug bewegt werden soll, so dass eine Kollision mit dem Hindernis vermieden wird.
- Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn das mit dem Anhänger gekoppelte Kraftfahrzeug zumindest semi-autonom entlang der ermittelten Fahrtrajektorie manövriert wird. Zu diesem Zweck kann beispielsweise mittels der Steuereinrichtung ein entsprechendes Steuersignal an die Lenkung des Kraftfahrzeugs ausgegeben werden. Auf diese Weise kann die Lenkung des Kraftfahrzeugs anhand der ermittelten Fahrtrajektorie angesteuert werden. In diesem Fall bedient der Fahrer weiterhin das Gaspedal und die Bremse. Alternativ dazu kann es auch vorgesehen sein, dass das Gespann aus Anhänger und Kraftfahrzeug autonom entlang dieser Fahrtrajektorie geführt wird. Hierbei kann der Steuereinrichtung auch ein entsprechendes Steuersignal eine Antriebseinrichtung und eine Bremseinlage des Kraftfahrzeugs ausgegeben werden.
- In einer weiteren Ausgestaltung wird mit einer Ausgabeeinrichtung des Kraftfahrzeugs ein akustisches und/oder ein visuelles Warnsignal ausgegeben, falls mit der Steuereinrichtung eine bevorstehende Kollision erkannt wird. Die Ausgabeeinrichtung kann insbesondere in einem Innenraum des Kraftfahrzeugs angeordnet sein. Sie kann beispielsweise einen Lautsprecher umfassen, mit dem ein entsprechendes Warnsignal ausgegeben wird. Bevorzugt umfasst die Ausgabeeinrichtung ein Anzeigeelement bzw. einen Bildschirm, auf welchem dem Fahrer ein optischer Warnhinweis ausgegeben werden kann. Auf diese Weise kann ein sicheres Manövrieren des Gespanns ermöglicht werden.
- Vorzugsweise ist die optische Erfassungseinrichtung in einem Heckbereich des Kraftfahrzeugs angeordnet und zum Erfassen des zumindest einen Anhängerabmessungswerts und/oder des Anhängerwinkels wird die optische Erfassungseinrichtung von einem Normalbetriebsmodus in einen Erfassungsbetriebsmodus geschaltet. Die optische Erfassungseinrichtung ist insbesondere als Rückfahrkamera ausgebildet. Diese dient im Normalbetrieb dem Fahrer dazu, einen Bereich hinter dem Kraftfahrzeug visuell darzustellen. In einem Erfassungsmodus bzw. Anhängermodus kann die Rückfahrkamera entsprechend umgeschaltet werden, um den Anhänger erfassen zu können. Zu diesem Zweck kann beispielsweise ein spezielles Bildverarbeitungsprogramm der Kamera genutzt werden. Weiterhin ist es auch denkbar, dass die Kamera mechanisch verschwenkt wird.
- In einer Ausführungsform wird zum Erfassen der Bewegung des Kraftfahrzeugs eine Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs, eine mit dem Kraftfahrzeug zurückgelegte Wegstrecke und/oder ein Lenkwinkel des Kraftfahrzeugs bestimmt. Auf diese Weise kann die Bewegung und insbesondere eine Bewegungsänderung des Kraftfahrzeugs zuverlässig erfasst werden und bei der Kollisionsüberwachung berücksichtigt werden.
- In einer weiteren Ausgestaltung wird das Hindernis in einem seitlichen Bereich neben dem Kraftfahrzeug mittels des Entfernungssensors erfasst. Der Entfernungssensor kann insbesondere zumindest einen Ultraschallsensor umfassen. Der Entfernungssensor kann in einem seitlichen Außenbereich des Kraftfahrzeugs angeordnet sein. Auf diese Weise kann mit dem Entfernungssensor insbesondere ein seitlicher Bereich des Kraftfahrzeugs vor der Kollision mit dem Hindernis geschützt werden.
- Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Vermeiden einer Kollision eines ein Kraftfahrzeug und einen Anhänger umfassenden Gespanns mit einem Hindernis umfasst zumindest einen Entfernungssensor zum fortlaufenden Erfassen des Hindernisses in einem Umgebungsbereich des Kraftfahrzeugs, einen Bewegungssensor zum fortlaufenden Erfassen einer Bewegung des Kraftfahrzeugs und eine Steuereinrichtung zum Erfassen zumindest eines eine äußere Abmessung des Kraftfahrzeugs beschreibenden Kraftfahrzeugabmessungswert sowie zumindest einen eine äußere Abmessung beschreibenden Anhängerabmessungswert, wobei die Steuereinrichtung zum fortlaufenden Ermitteln einer Möglichkeit einer Kollision des erfassten Hindernisses, der erfassten Bewegung, dem zumindest einen Kraftfahrzeugsabmessungswert und dem zumindest einen Anhängerabmessungswert ausgelegt ist und wobei die Vorrichtung eine optische Erfassungseinrichtung aufweist, welche dazu ausgelegt ist, den zumindest einen Anhängerabmessungswert zu ermitteln.
- Das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug umfasst die erfindungsgemäße Vorrichtung. Das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug ist insbesondere als Personenkraftwagen ausgebildet.
- Die mit Bezug auf das erfindungsgemäße Verfahren vorgestellten bevorzugten Ausführungsformen und deren Vorteile gelten entsprechend für die erfindungsgemäße Vorrichtung und das erfindungsgemäße Verfahren.
- Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, den Figuren und der Figurenbeschreibung. Alle vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder aber in Alleinstellung verwendbar.
- Die Erfindung wird nun anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert.
- Dabei zeigen:
-
1 in schematischer Darstellung ein Kraftfahrzeug mit einer Vorrichtung zum Vermeiden einer Kollision des mit einem Anhänger gekoppelten Kraftfahrzeugs mit einem Hindernis; und -
2 in schematischer Darstellung eine Bewegung des mit dem Anhänger gekoppelten Kraftfahrzeugs bezüglich des Hindernisses. -
1 zeigt in schematischer Darstellung ein Kraftfahrzeug1 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Das Kraftfahrzeug1 ist in dem vorliegenden Fall als Personenkraftwagen ausgebildet. Das Kraftfahrzeug1 umfasst eine Vorrichtung2 zum Vermeiden einer Kollision des mit einem Anhänger3 gekoppelten Kraftfahrzeugs1 mit einem Hindernis4 . Es soll also vermieden werden, dass während der Fahrt mit dem Kraftfahrzeug1 eine Kollision zwischen dem Kraftfahrzeug1 und dem Hindernis4 sowie zwischen dem Anhänger3 , der von dem Kraftfahrzeug1 gezogen wird, und dem Hindernis4 erfolgt. - Die Vorrichtung
2 umfasst eine Steuereinrichtung5 , die beispielsweise ein Steuergerät des Kraftfahrzeugs1 sein kann, die auch als Electronic Control Unit (ECU) bezeichnet wird. Des Weiteren umfasst die Vorrichtung2 eine optische Erfassungseinrichtung6 , die in einem Heckbereich7 des Kraftfahrzeugs1 angeordnet ist. Die optische Erfassungseinrichtung6 ist insbesondere als Kamera ausgebildet und dient dazu, eine Bildsequenz eines hinteren Umgebungsbereichs8 des Kraftfahrzeugs1 zu erfassen. Die optische Erfassungseinrichtung6 kann auch als sogenannte Rückfahrkamera ausgebildet sein. Diese kann insbesondere dazu verwendet werden, dem Fahrer bei einer Rückwärtsfahrt des Kraftfahrzeugs1 Videodaten von dem hinteren Umgebungsbereichs8 des Kraftfahrzeugs1 darzustellen. Die optische Erfassungseinrichtung6 umfasst zudem eine entsprechende hier nicht dargestellte Bildverarbeitungseinrichtung, mit der die Bildsequenzen entsprechend ausgewertet bzw. bearbeitet werden können. Anhand entsprechender Bildverarbeitungsalgorithmen können beispielsweise Objekte in den aufgezeichneten Bildsequenzen erkannt werden. Die Bildverarbeitungseinrichtung ist auch dazu ausgebildet, Abmessungen der erfassten Objekte aus den Bildsequenzen zu ermitteln. - Darüber hinaus umfasst die Vorrichtung
2 zwei Entfernungssensoren9 . Die beiden Entfernungssensoren9 sind jeweils an den Seitenflanken10 des Kraftfahrzeugs1 angeordnet. Die Erfassungssensoren9 umfassen zumindest einen Ultraschallsensor, der ein Ultraschallsignal aussenden kann und anhand eines von dem Hindernis4 reflektierten Ultraschallsignals eine Entfernung von dem Kraftfahrzeug1 zu dem Hindernis4 bestimmen kann. Mit den Entfernungssensoren9 kann somit ein Hindernis4 in den seitlichen Bereichen11 des Kraftfahrzeugs1 erfasst werden. Es können auch mehrere Ultraschallsensoren vorgesehen sein, die gleichmäßig verteilt an den Seitenflanken des Kraftfahrzeugs1 angeordnet sind. - Weiterhin umfasst die Vorrichtung
2 einen Bewegungssensor12 . Mit dem Bewegungssensor12 kann eine Bewegung des Kraftfahrzeugs kontinuierlich erfasst werden. Mit dem Bewegungssensor12 kann eine Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs1 , beispielsweise anhand der Raddrehzahl, ermittelt werden. Der Bewegungssensor12 kann auch ein GPS-Modul aufweisen, mit dem die Position des Kraftfahrzeugs anhand eines satellitengestützten Positionsbestimmungssystems ermittelt werden kann. Der Bewegungssensor12 kann zudem einen Lenkwinkelsensor umfassen, mit dem ein Lenkwinkeleinschlag erfasst werden kann. Anhand dieser Daten kann der Bewegungssensor12 eine zurückgelegte Wegstrecke des Kraftfahrzeugs1 zuverlässig erfassen. - Die Steuereinrichtung
5 ist dazu ausgebildet, eine Kollision des Kraftfahrzeugs1 mit dem Hindernis4 zu vermeiden. Zu diesem Zweck nutzt die Steuereinrichtung5 Positionsdaten des Hindernisses4 , die mit den beiden Entfernungssensoren9 an die Steuereinrichtung5 übertragen werden. Des Weiteren nutzt die Steuereinrichtung5 die Bewegungsdaten des Kraftfahrzeugs1 , die von dem Bewegungssensor12 an die Steuereinrichtung5 übertragen werden, und zumindest einen Kraftfahrzeugabmessungswert, der in einer hier nicht dargestellten Speichereinheit der Steuereinrichtung5 gespeichert ist. Der zumindest eine Kraftfahrzeugabmessungswert beschreibt zumindest eine äußere Abmessung des Kraftfahrzeugs. So kann beispielsweise als der zumindest eine Kraftfahrzeugabmessungswert die Länge oder die Breite des Kraftfahrzeugs1 hinterlegt sein. Anhand dieser Daten kann die Steuereinrichtung5 berechnen, ob bei der Bewegung des Kraftfahrzeugs1 eine Kollision mit dem Hindernis4 droht. Die Steuereinrichtung5 ist auch dazu ausgelegt, eine Fahrtrajektorie bzw. einen Fahrschlauch für die Bewegung des Kraftfahrzeugs1 zu ermitteln, entlang der das Kraftfahrzeug1 bewegt werden soll, so dass eine Kollision mit dem Hindernis4 vermieden wird. - Wenn nun das Kraftfahrzeug
1 zusätzlich mit dem Anhänger3 gekoppelt ist, wird die Kollisionsüberwachung mittels der Steuereinrichtung5 . Dies ist schematisch in2 verdeutlicht. Hierbei ist das Gespann aus Kraftfahrzeug1 und Anhänger3 an einer ersten Position13 gezeigt. Weiterhin ist das Gespann aus Kraftfahrzeug1 und Anhänger3 in einer zweiten Position14 gezeigt, an der sich das Gespann ausgehend von der ersten Position13 nach einer vorbestimmten Zeit befindet. - Mit der Vorrichtung
2 des Kraftfahrzeugs1 , die in2 der Übersichtlichkeit halber nicht dargestellt ist, wird beispielsweise das Hindernis4 an der ersten Position13 mit den Entfernungssensoren9 erfasst. Das Hindernis4 wird weiterhin während der Fahrt des Kraftfahrzeugs1 kontinuierlich erfasst. Zudem wird während der Fahrt des Kraftfahrzeugs1 kontinuierlich die Bewegung des Kraftfahrzeugs1 mit dem Bewegungssensor12 erfasst. Anhand dieser Informationen und des zumindest einen Kraftfahrzeugabmessungswert berechnet die Steuereinrichtung5 des Kraftfahrzeugs1 einen Fahrschlauch15 , auf dem das Kraftfahrzeug1 bewegt werden soll, um eine Kollision mit dem Hindernis4 zu vermeiden. - In diesem Fall wurde bei der Berechnung des Fahrschlauchs
15 der Anhänger3 nicht berücksichtigt. Dies würde in dem vorliegenden Fall dazu führen, dass der Anhänger3 bei der Fahrt des Kraftfahrzeugs1 entlang des Fahrschlauchs15 mit dem Hindernis4 kollidiert. Dies ist vorliegend durch die Bewegungsbahn16 des Radkastens17 des Anhängers3 verdeutlicht. - Um den Anhänger
3 bei der Kollisionsüberwachung, die mit der Steuereinrichtung5 durchgeführt wird, zu berücksichtigen, müssen die äußeren Abmessungen des Anhängers3 bekannt sein. Zu diesem Zweck wird vorliegend die optische Erfassungseinrichtung6 bzw. die Rückfahrkamera des Kraftfahrzeugs1 verwendet. Zum Erfassen der äußeren Abmessung bzw. zumindest eines Anhängerabmessungswerts, der zumindest eine äußere Abmessung des Anhängers3 beschreibt, kann die optische Erfassungseinrichtung6 in einen speziellen Erfassungsmodus bzw. Anhängermodus versetzt werden. Hierbei kann beispielsweise der Erfassungsbereich der optischen Erfassungseinrichtung6 verändert werden. - Während der Fahrt des Kraftfahrzeugs
1 mit dem Anhänger3 kann mittels der optischen Erfassungseinrichtung6 die Breite b des Anhängers3 erfasst werden. Zudem kann mit der optischen Erfassungseinrichtung6 ein Anhängerwinkel Θ zwischen einer (verlängerten) Längsachse18 des Kraftfahrzeugs1 und einer (verlängerten) Längsachse19 des Anhängers3 ermittelt werden. Zu diesem Zweck kann mit der optischen Erfassungseinrichtung6 die Position bzw. die Lage einer Deichsel20 des Anhängers3 erfasst werden. - Wie in dem Ausführungsbeispiel gemäß
2 gezeigt, werden bei der Bestimmung der Breite b des Anhängers3 mittels der optischen Erfassungseinrichtung6 die Radkästen17 nicht berücksichtig, da diese außerhalb des Erfassungsbereichs der optischen Erfassungseinrichtung6 liegen. Bei kleineren Anhängern3 , die einen vorbestimmten Schwellenwert für die Breite b nicht überschreiten, sind üblicherweise Radkästen17 verbaut. Bei größeren Anhängern3 , die einen vorbestimmten Schwellenwert für die Breite b überschreiten, sind die Radkästen17 üblicherweise in dem Anhängeraufbau integriert. Solche Anhänger können beispielsweise Wohnanhänger sein. Wenn mit der optischen Erfassungseinrichtung6 die Breite b des Anhängers3 optisch erfasst wird, wird die erfasste Breite b mit dem Schwellenwert verglichen, der beispielsweise in einer Speichereinheit der Steuereinrichtung5 hinterlegt ist. Wenn die erfasste Breite b den Schwellenwert unterschreitet, wird zusätzlich die jeweilige Breite br der Radkästen17 zusätzlich zu der Breite b bei der Kollisionsüberwachung mittels der Steuereinrichtung5 berücksichtigt. Falls die erfasste Breite b größer als der Schwellenwert ist, wird die jeweilige Breite br der Radkästen17 nicht zu der Breite b hinzuaddiert. - Zudem soll auch die Länge l des Anhängers
3 bei der Kollisionsüberwachung mittels der Steuereinrichtung5 berücksichtigt werden. Zu diesem Zweck kann das Kraftfahrzeug1 auf mehreren vorbestimmten Bahnen bewegt werden, wobei die Bahnen jeweils unterschiedliche Kurvenradien aufweisen. Während der jeweiligen Fahrt des Kraftfahrzeugs1 auf der Bahn wird die Breite b des Anhängers und der Anhängerwinkel Θ kontinuierlich gemessen. Anhand des jeweiligen Kurvenradius, des erfassten Anhängerwinkels Θ und der erfassten Breite b kann die Steuereinrichtung5 die Länge l des Anhängers3 berechnen. - Anhand des Abstandes zwischen dem Kraftfahrzeug
1 und dem Hindernis4 , der Bewegungsdaten des Kraftfahrzeugs, des zumindest einen Kraftfahrzeugabmessungswert und des zumindest einen Anhängerabmessungswerts kann nun eine Fahrtrajektorie oder ein Fahrschlauch bestimmt werden, entlang der das Gespann aus Kraftfahrzeug1 und Anhänger3 gelenkt werden soll, um eine Kollision mit dem Hindernis4 zu vermeiden. Dabei ist es auch denkbar, dass das Kraftfahrzeug1 und der Anhänger3 entlang dieser Fahrtrajektorie bzw. des Fahrschlauchs zumindest semi-autonom manövriert werden. - Die Fahrtrajektorie bzw. der Fahrschlauch kann dem Fahrer auf einer Ausgabeeinrichtung
21 des Kraftfahrzeugs1 (vgl.1 ) angezeigt werden. Zu diesem Zweck kann die Ausgabeeinrichtung21 des Kraftfahrzeugs1 einen entsprechenden Bildschirm bzw. ein Display umfassen. So kann dem Fahrer auf der Ausgabeeinrichtung21 auch ein Draufsichtbild dargestellt werden, indem das Kraftfahrzeug1 , der Anhänger3 und das Hindernis4 – ähnlich der Darstellung in2 – angezeigt sind. Auf diese Weise kann eine mögliche Kollision des Gespanns aus Kraftfahrzeug1 und Anhänger3 mit dem Hindernis4 zuverlässig vermieden werden. - ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
- Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
- Zitierte Patentliteratur
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Claims (15)
- Verfahren zum Vermeiden einer Kollision eines ein Kraftfahrzeug (
1 ) und einen Anhänger (3 ) umfassenden Gespanns mit einem Hindernis (4 ), bei welchem mit zumindest einem Entfernungssensor (9 ) das Hindernis (4 ) in einem Umgebungsbereich des Kraftfahrzeugs (1 ) fortlaufend erfasst wird, mit einem Bewegungssensor (12 ) fortlaufend eine Bewegung des Kraftfahrzeugs (1 ) erfasst wird, zumindest ein eine äußere Abmessung des Kraftfahrzeugs (1 ) beschreibender Kraftfahrzeugabmessungswert sowie zumindest ein eine äußere Abmessung des Anhängers (3 ) beschreibender Anhängerabmessungswert ermittelt werden und mit einer Steuereinrichtung (5 ) anhand des erfassten Hindernisses (4 ), der erfassten Bewegung, dem zumindest einen Kraftfahrzeugabmessungswert und dem zumindest einen Anhängerabmessungswert eine Möglichkeit der Kollision fortlaufend ermittelt wird, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine Anhängerabmessungswert mit einer optischen Erfassungseinrichtung (6 ) des Kraftfahrzeugs (1 ) ermittelt wird. - Verfahren nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass als der zumindest eine Anhängerabmessungswert eine Breite (b) des Anhängers (
3 ) mit der optischen Erfassungseinrichtung (6 ) ermittelt wird. - Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass anhand der ermittelten Breite (b) des Anhängers (
3 ) einen Breite (br) von Radkästen (17 ) des Anhängers (3 ) bestimmt wird. - Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich ein Anhängerwinkel (Θ) zwischen eine Längsachse (
18 ) des Kraftfahrzeugs (1 ) und einer Längsachse (19 ) des Anhängers (3 ) ermittelt wird. - Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Anhängerwinkel (Θ) mittels der optischen Erfassungseinrichtung (
6 ) anhand einer Lage einer Deichsel (20 ) des Anhängers (3 ) ermittelt wird. - Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Kraftfahrzeug (
1 ) entlang zumindest einer Bahn mit einem vorbestimmten Kurvenradius bewegt wird und während der Bewegung des Kraftfahrzeugs (1 ) entlang der zumindest einen Bahn die Breite (b) des Anhängers (3 ) und/oder der Anhängerwinkel (Θ) ermittelt werden und eine Länge (l) des Anhängers (3 ) anhand des ermittelten Breite (b) und/oder des ermittelten Anhängerwinkels (Θ) bestimmt wird. - Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das eine Position des Hindernisses (
4 ) mit dem Entfernungssensor (9 ) ermittelt wird und auf einer digitalen Karte, die in einer Speichereinheit der Steuereinrichtung (5 ) hinterlegt ist, gespeichert wird. - Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass mit der Steuereinrichtung (
5 ) eine Fahrtrajektorie für das Gespann anhand des zumindest einen ermittelten Anhängerabmessungswerts und/oder des ermittelten Anhängerwinkels (Θ) bestimmt wird. - Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Gespann zumindest semi-autonom entlang der bestimmten Fahrtrajektorie manövriert wird.
- Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mit einer Ausgabeeinrichtung (
21 ) eine akustisches und/oder visuelles Warnsignal ausgegeben wird, falls mit der Steuereinrichtung (5 ) eine bevorstehende Kollision erkannt wird. - Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die optische Erfassungseinrichtung (
6 ) in einem Heckbereich (7 ) des Kraftfahrzeugs (1 ) angeordnet ist und zum Erfassen des zumindest einen Anhängerabmessungswerts und/oder des Anhängerwinkels (Θ) von einem Normalbetriebsmodus in einen Erfassungsbetriebsmodus geschaltet wird. - Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zum Erfassen der Bewegung des Kraftfahrzeugs (
1 ) eine Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs (1 ), eine mit dem Kraftfahrzeug (1 ) zurückgelegte Wegstrecke und/oder ein Lenkwinkel des Kraftfahrzeugs (1 ) bestimmt wird. - Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Hindernis (
4 ) in einem seitlichen Umgebungsbereich (11 ) neben dem Kraftfahrzeug (1 ) mit dem zumindest einen Entfernungssensor (9 ) erfasst wird. - Vorrichtung (
2 ) zum Vermeiden einer Kollision eines ein Kraftfahrzeug (1 ) und einen Anhänger (3 ) umfassenden Gespanns mit einem Hindernis (4 ), mit zumindest einem Entfernungssensor (9 ) zum fortlaufenden Erfassen des Hindernisses (4 ) in einem Umgebungsbereich des Kraftfahrzeugs (1 ), mit einem Bewegungssensor (12 ) zum fortlaufenden Erfassen einer Bewegung des Kraftfahrzeugs (1 ) und mit einer Steuereinrichtung (5 ) zum Erfassen zumindest eines eine äußere Abmessung des Kraftfahrzeugs (1 ) beschreibenden Kraftfahrzeugabmessungswerts sowie zumindest eines eine äußere Abmessung des Anhängers (3 ) beschreibenden Anhängerabmessungswerts, wobei die Steuereinrichtung (5 ) zum fortlaufenden Ermitteln einer Möglichkeit der Kollision anhand des erfassten Hindernisses (4 ), der erfassten Bewegung, dem zumindest einen Kraftfahrzeugabmessungswert und dem zumindest einen Anhängerabmessungswert ausgelegt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (2 ) eine optische Erfassungseinrichtung (6 ) aufweist, welche dazu ausgelegt ist, den zumindest einen Anhängerabmessungswert zu ermitteln. - Kraftfahrzeug (
1 ) mit einer Vorrichtung (2 ) nach Anspruch 14.
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