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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Kollisionsvermeidung und Winkelschätzung unter Verwendung eines Freiraums zwischen Zugfahrzeug und Anhänger. Die Erfindung betrifft außerdem ein Computerprogramm zum Durchführen des Verfahrens, ein computerlesbares Speichermedium mit Anweisungen zum Durchführen des Verfahrens, ein System, aufweisend Mittel zum Ausführen des Verfahrens, ein fahrzeuginternes System, aufweisend Mittel zum fahrzeuginternen Ausführen von Verfahrensschritten des Verfahrens, ein Zugfahrzeug mit dem System und ein Signal, welches durch Verfahrensschritte des Verfahrens erzeugt wurde.
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Ein Verfahren gemäß dem Stand der Technik ist in der
DE 101 54 612 A1 offenbart. Dieses Verfahren betrifft die Detektion eines Knickwinkels aus einem links gemessenen Abstand und einem rechts gemessenen Abstand zwischen dem Anhänger oder der Deichsel. Dieser Ansatz funktioniert nur für eine sehr limitierte Anzahl von Anhängern.
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Die
DE 10 2016 105 259 A1 betrifft ein Kupplungswinkeldetektionssystem, welches Ultraschallreflektoren verwendet. Eine Kollision wird nicht detektiert.
EP 1 459 963 B1 beschreibt die Anwendung von Ultraschallsensoren mit zwei Modi, wobei eine für das Fahren ohne Anhänger verwendet wird und die zweite für die Knickwinkeldetektion verwendet wird. Eine Kollision zwischen Fahrzeug und Anhänger wird nicht detektiert.
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DE 103 25 192 A1 betrifft die Detektion der Knickwinkelgeschwindigkeit basierend auf Abstandssensoren. Eine Kollision zwischen dem Anhänger und dem Fahrzeug wird nicht detektiert.
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US 9 981 690 B2 betrifft die Bestimmung eines Kollisionspunktes zwischen dem Fahrzeug und dem Anhänger basierend auf Kameradaten. Dieser Ansatz ist jedoch schwierig umsetzbar und kann nur für sehr limitierte Anzahl von Anhängern funktionieren. Beispielsweise ist die Anzahl der Anwendungsfälle aufgrund der verschiedenen Eigenschaften der Anhänger, wie Oberflächen, Geometrien, Farben, usw. eingeschränkt.
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Die
DE 10 2017 107 914 A1 beschreibt das Bestimmen eines Kollisionswinkels auf der Grundlage einer Position eines Merkmals des Anhängers im Grundbild, wobei das Merkmal eine schachbrettartige Zielmarkierung ist. Weiter wird ein erster Abstand von einer Anhängerkupplung, mit der der Anhänger an eine angrenzende Ecke des Fahrzeugs gekoppelt ist, definiert. Mit Hilfe der Kamera wird nach der schachbrettartigen Markierung in dem Kamerabild gesucht, deren Lage analysiert und mit einem definierten Abstand verglichen.
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Die
DE 10 2012 006 206 A1 beschreibt ein Verfahren zur Erfassung einer drohenden Kollision zwischen einem Zugfahrzeug und seinem Anhänger, umfassend Erfassen einer Position des Anhängers bezüglich des Zugfahrzeugs, und Erfassen der drohenden Kollision abhängig von der erfassten Position.
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Die
DE 10 2017 219 123 A1 beschreibt ein Verfahren zum Ermitteln von Objektgrenzen eines Objekts in einem Außenbereich eines Kraftfahrzeugs mittels einer Kamera.
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Ausgehend von dem oben genannten Stand der Technik liegt der Erfindung somit die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Verfahren und ein System zur Verfügung zu stellen. Insbesondere liegt ausgehend von dem oben genannten Stand der Technik der Erfindung die Aufgabe zugrunde ein von der Konstruktion des Anhängers möglichst unabhängiges Verfahren bzw. System anzugeben, welches eine Kollision zwischen dem Zugfahrzeug und dem Anhänger vermeidet, wobei das Verfahren bzw. das System möglichst einfach durchführbar bzw. ausgestaltet sein sollten.
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Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
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Erfindungsgemäß ist somit ein Verfahren zur Kollisionsvermeidung und Winkelbestimmung zwischen einem Anhänger und einem Zugfahrzeug angegeben. Hierbei ist der Anhänger derart über eine Deichsel mit einer Anhängerkupplung am hinteren Ende des Zugfahrzeugs gekuppelt, dass sich bei einem Lenkeinschlag des fahrenden Zugfahrzeugs ein Knickwinkel zwischen einer Anhängerlängsachse des Anhängers und einer Fahrzeuglängsachse des Zugfahrzeugs bildet. Das Verfahren weist folgende Verfahrensschritte auf: Detektieren eines Sensorfreiraums durch ein Sensorsystem mit einem einem Erfassungsbereich entsprechenden Erfassungswinkel, wobei der Sensorfreiraum ein freier, von dem Erfassungsbereich umfasster, Bereich am hinteren Ende des Zugfahrzeugs unter Abzug des Anhängers ist, wobei ein zum Zeitpunkt einer Detektion des Sensorfreiraums gemessener Knickwinkel einen Ausgangsknickwinkel bildet. Anschließend erfolgt ein Bestimmen mindestens eines Kollisionsknickwinkels, und zwar unter Berücksichtigung einer Kupplungsschwenkachse als Scheitelpunkt und dem detektierten Sensorfreiraum, wobei der mindestens eine Kollisionsknickwinkel ein resultierender Differenzwinkel zwischen dem Erfassungswinkel und dem Ausgangsknickwinkel ist. Anschließend erfolgt ein Speichern des mindestens einen Kollisionsknickwinkels, sodass die Daten des mindestens einen gespeicherten Kollisionsknickwinkels abgerufen werden können. Anschließend erfolgt ein Abrufen von Daten des mindestens einen gespeicherten Kollisionsknickwinkels zwischen der Fahrzeuglängsachse und der Anhängerlängsachse, Detektieren des Knickwinkels zwischen der Fahrzeuglängsachse und der Anhängerlängsachse in Echtzeit mit dem Sensorsystem, Vergleichen des mindestens einen gespeicherten Kollisionsknickwinkels und des in Echtzeit detektierten Knickwinkels, und wenn das Vergleichen ergibt, dass der gespeicherte Kollisionsknickwinkel bei einer weiteren Fahraktivität des Zugfahrzeugs überschritten wird, Auslösen eines kollisionsvermeidenden Vorgangs in dem Zugfahrzeug zum Vermeiden eines Überschreitens des gespeicherten Kollisionsknickwinkels.
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Erfindungsgemäß ist außerdem ein Computerprogramm zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens oder einer der vorteilhaften Ausgestaltungen des Verfahrens angegeben.
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Erfindungsgemäß ist außerdem ein computerlesbares Speichermedium zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens oder einer der vorteilhaften Ausgestaltungen des Verfahrens angegeben.
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Erfindungsgemäß ist außerdem ein System, aufweisend Mittel zum Ausführen des erfindungsgemäßen Verfahrens oder einer der vorteilhaften Ausgestaltungen des Verfahrens angegeben.
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Erfindungsgemäß ist außerdem ein fahrzeuginternes System, aufweisend Mittel zum Ausführen von fahrzeugintern ausgeführten Verfahrensschritten des erfindungsgemäßen Verfahrens oder einer der vorteilhaften Ausgestaltungen des Verfahrens angegeben.
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Erfindungsgemäß ist außerdem ein Fahrzeug mit dem erfindungsgemäßen System oder mit einer der vorteilhaften Ausgestaltungen des Systems angegeben.
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Erfindungsgemäß ist außerdem ein Signal erzeugt durch Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens oder einer der vorteilhaften Ausgestaltungen des Verfahrens angegeben.
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Grundidee der vorliegenden Erfindung ist es also, eine Kollisionsvermeidung und Winkelbestimmung unter Verwendung eines Freiraums zwischen Zugfahrzeug und Anhänger basierend auf geometrischen Eigenschaften eines Freiraumes zwischen dem Anhänger und dem Fahrzeug durchzuführen. Erfindungsgemäß ist hierbei ein Fahrzeug mit verschiedenen Sensoren bzw. einem Knickwinkelbestimmungsmodul ausgestattet. In anderen Worten wird zur Bestimmung eines Abstandes zwischen dem Anhänger und dem Fahrzeug in einem Normalbetrieb lediglich der Knickwinkel in Echtzeit bestimmt. Andere Messdaten sind in dem Moment nicht notwendiger Weise zu detektieren. Mit Vorteil ist das erfindungsgemäße Verfahren somit weniger störanfällig, z. B., da es bei einem Einschwenken des Anhängers auf keine Abstandsbestimmung durch Sensoren des Fahrzeugs angewiesen ist. Normalbetrieb bedeutet im Sinne der Erfindung, dass bereits ein Kollisionsknickwinkels bekannt und abrufbar ist. Somit ist nur ein Echtzeit-Knickwinkel zu detektieren und mit dem Kollisionsknickwinkel zu vergleichen. Der Kollisionsknickwinkel ist zuvor zumindest einmal im Rahmen eines Kollisionsknickwinkellernbetriebs festzulegen.
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Der Knickwinkelbereich ist hierbei so gewählt, dass das Fahrzeug von dem Anhänger einen Mindestabstand aufweist. Der Mindestabstand kann beispielsweise durch Modellierung ermittelt werden und auch davon abhängig gemacht werden, welcher kollisionsvermeidende Vorgang in dem Zugfahrzeug bei Überschreiten des Knickwinkelbereichs ausgelöst werden soll. Beispielsweise kann ein großzügiger gewählter Mindestabstand zwischen dem Anhänger und dem Zugfahrzeug vorteilhaft sein, wenn der kollisionsvermeidende Vorgang in dem Zugfahrzeug die Ausgabe einer Warnmeldung an den Fahrer ist, und dem Fahrer demnach eine gewisse Reaktionszeit gegeben wird, innerhalb welcher das Fahrzeug sich weiter an den Anhänger annähern könnte.
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Das Auslösen eines kollisionsvermeidenden Vorgangs in dem Zugfahrzeug zum Vermeiden des Überschreitens des gespeicherten Kollisionsknickwinkels erfolgt somit nur, falls droht, dass der gespeicherte Kollisionsknickwinkel bei einer weiteren beziehungsweise einer folgenden Fahraktivität des Zugfahrzeugs überschritten wird. Dies entspricht somit der Einbeziehung eines Pufferwertes zum Kollisionsknickwinkel im Sinne eines stets einzuhaltenden Sicherheitsabstandes. Der Kollisionsknickwinkel selbst wird somit nicht erreicht.
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In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung wird der Sensorfreiraum in Kreissektoren eingeteilt, wobei eine jeweilige Sensoreinheit des Sensorsystems einen Ausgangspunkt für die Kreissektoren bildet.
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In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung bildet eine beziehungsweise die Kupplungsschwenkachse zwischen der Anhängerkupplung des Zugfahrzeugs und der Deichsel des Anhängers einen Kreismittelpunkt für einen Projektionskreis, wobei der Projektionskreis senkrecht zur Fahrzeuglängsachse des Zugfahrzeugs in zwei Bereiche unterteilt wird, nämlich in einen das Zugfahrzeug einschließenden Knickwinkel-Kollisionsbereich und in einen Anhänger-Schwenkbereich, der einen Knickwinkel-Anhängerbereich aufweist, wobei der Schwellwert des gespeicherten Kollisionsknickwinkels überschritten wird, wenn der in Echtzeit gemessene Knickwinkel einen Betrag übersteigt, sodass der Knickwinkel-Anhängerbereich den Knickwinkel-Kollisionsbereich schneidet.
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In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung umfasst das Auslösen eines kollisionsvermeidenden Vorgangs in dem Zugfahrzeug zumindest eine der folgenden Aktionen: Ausgeben eines Warnsignals an einen Fahrer des Zugfahrzeugs, Regeln des Zugfahrzeugs entsprechend eines Bremseingriffs, und/oder Regeln des Zugfahrzeugs entsprechend eines Lenkeingriffs. Beispielsweise können unterschiedliche Vorgänge in dem Fahrzeug entsprechend dem vorliegenden Kollisionsknickwinkel ausgewählt werden. Das automatische Auslösen eines Vorgangs im Fahrzeug verbessert mit Vorteil das Verfahren darin, eine Kollision zu vermeiden.
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In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung werden Messwerte zu dem Sensorfreiraum bei einer Ausrichtung des Zugfahrzeugs und des Anhängers entsprechend einem bestimmten Knickwinkel zwischen der Fahrzeuglängsachse und der Anhängerlängsachse detektiert, wobei der bestimmte Knickwinkel derart gewählt ist, dass der Anhänger durch das Sensorsystem des Zugfahrzeugs erfassbar ist. Dies hat den Vorteil, dass entsprechend den Messeigenschaften des Sensors und seiner Position das Verfahren zur Bestimmung des Kollisionsknickwinkels angepasst werden kann.
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In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung wird der Sensorfreiraum während einer, insbesondere vorwärts gerichteten, Geradeausfahrt des Zugfahrzeugs mit dem angekuppelten Anhänger durch das Sensorsystem detektiert. Dies ermöglicht mit Vorteil eine besonders einfache Erfassung des Sensorfreiraums.
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In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung werden zwei Kollisionsknickwinkel gespeichert, wobei die Fahrzeuglängsachse des Zugfahrzeugs eine Trennachse für beide Kollisionsknickwinkel bildet, wobei ein erster Kollisionsknickwinkel bei einem Einschwenken des Anhängers nach rechts und ein zweiter Kollisionsknickwinkel bei dem Einschwenken des Anhängers nach links gebildet wird. Dieses Verfahren kann entweder mit einer Bestimmung in Geradeausfahrt kombiniert werden oder separat durchgeführt werden.
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In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung weist das Sensorsystem mindestens zwei Sensoreinheiten auf, insbesondere als Umgebungssensoren, die am Zugfahrzeug am entlang der Fahrzeuglängsachse hinteren Ende des Zugfahrzeugs angeordnet sind, vorzugsweise an voneinander beabstandeten Eckbereichen des Zugfahrzeugs, wobei das Sensorsystem weiterhin bevorzugt einen Knickwinkelsensor aufweist, und/oder eine Kamera. Vorgenannte Sensoren sind üblicherweise an Fahrzeugen mit anderen Assistenzsystemen bereits eingebaut. Es bedarf demnach nicht einer zusätzlichen Aufrüstung durch weitere Sensoren bei einer Verwendung der vorgenannten Sensoren.
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Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die anliegende Zeichnung anhand bevorzugter Ausführungsformen näher erläutert. Die dargestellten Merkmale können sowohl jeweils einzeln als auch in Kombination einen Aspekt der Erfindung darstellen. Merkmale verschiedener Ausführungsbeispiele sind übertragbar von einem Ausführungsbeispiel auf ein anderes.
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Es zeigt
- 1 Ein erstes Flussdiagramm des erfindungsgemäßen Verfahrens,
- 2 ein zweites Flussdiagramm als bevorzugtes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens nach 1,
- 3 eine schematische Draufsicht auf ein Zugfahrzeug und einen Anhänger in einer ersten Ausrichtung zueinander zur Bestimmung eines verfügbaren Freiraums,
- 4 eine schematische Draufsicht auf das Zugfahrzeug und den Anhänger in einer zweiten Ausrichtung zueinander zur Bestimmung eines verfügbaren Freiraums,
- 5 eine schematische Draufsicht auf das Zugfahrzeug und den Anhänger in der ersten Ausrichtung zueinander zur Veranschaulichung eines verfügbaren Sensorfreiraums,
- 6 eine schematische Draufsicht auf das Zugfahrzeug und den Anhänger in der zweiten Ausrichtung zueinander zur Veranschaulichung des verfügbaren Sensorfreiraums,
- 7 eine schematische Draufsicht auf das Zugfahrzeug und den Anhänger in der ersten Ausrichtung zueinander zur Veranschaulichung eines verfügbaren Knickwinkel-Freiraums,
- 8 eine schematische Draufsicht auf das Zugfahrzeug und den Anhänger in der zweiten Ausrichtung zueinander zur Veranschaulichung des verfügbaren Knickwinkel-Freiraums,
- 9 eine schematische Draufsicht auf das Zugfahrzeug und den Anhänger, wobei ein Ausführungsbeispiel für einen Knickwinkel-Kollisionsbereich und einen Knickwinkel-Anhängerbereich gezeigt sind, und
- 10 eine schematische Ansicht eines Bereichs des verfügbaren Freiraums, in dem Messungen durch einen Sensor durchgeführt werden.
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Die 1 zeigt ein Flussdiagramm für einen Teilbereich eines Verfahrens zur Kollisionsvermeidung und Winkelbestimmung unter Verwendung eines Freiraums zwischen Zugfahrzeug 2 und Anhänger 1.
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Ausgangspunkt ist die Überlegung, dass der Anhänger 1 derart über eine Deichsel 5 mit einer Anhängerkupplung am hinteren Ende des Zugfahrzeugs 2 gekuppelt ist, dass sich bei einem Lenkeinschlag des fahrenden Zugfahrzeugs 2 ein Knickwinkel alpha (in den Figuren ist „alpha“ mit „α“ abgekürzt) zwischen einer Anhängerlängsachse Y des Anhängers 1 und einer Fahrzeuglängsachse X des Zugfahrzeugs 2 bildet.
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Das Verfahren gemäß dem Teilbereich weist folgende Verfahrensschritte auf: Abrufen von Daten mindestens eines gespeicherten Kollisionsknickwinkels zwischen der Fahrzeuglängsachse X und der Anhängerlängsachse Y (gekennzeichnet durch Bezugszeichen „100“ in 1), Detektieren des Knickwinkels alpha zwischen der Fahrzeuglängsachse X und der Anhängerlängsachse Y in Echtzeit mit einem Sensorsystem (gekennzeichnet durch Bezugszeichen „200“ in 1), sowie Vergleichen des mindestens einen gespeicherten Kollisionsknickwinkels und des in Echtzeit detektierten Knickwinkels alpha (gekennzeichnet durch Bezugszeichen „300“ in 1). Die Anhängerlängsachse Y ist senkrecht zu einer Radachse Z des Anhängers 1 (siehe 4).
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Wenn das Vergleichen ergibt, dass der gespeicherte Kollisionsknickwinkel bei einer weiteren Fahraktivität des Zugfahrzeugs (2) überschritten wird, umfasst das Verfahren ein Auslösen eines kollisionsvermeidenden Vorgangs in dem Zugfahrzeug 2 (gekennzeichnet durch Bezugszeichen „400“) zum Vermeiden eines Überschreitens des gespeicherten Kollisionsknickwinkels.
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Das zuvor beschriebene Verfahren wird in einem Normalbetrieb durchgeführt. Normalbetrieb bedeutet im Sinne der Erfindung, dass bereits ein Kollisionsknickwinkels bekannt und abrufbar ist. Somit ist nur ein Echtzeit-Knickwinkel zu detektieren und mit dem Kollisionsknickwinkel zu vergleichen.
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Das erfindungsgemäße Verfahren stellt eine wenig rechenintensive Möglichkeit zur Verfügung, um eine Kollision zu vermeiden. Im Normalbetrieb muss somit lediglich ein während des Einschwenkens in Echtzeit gemessener Knickwinkel alpha mit einem zuvor bestimmten Kollisionsknickwinkel verglichen werden. Diese einfache Vergleichsoperation ist noch einmal in 2 mit den Schritten 4100, 4200, 5000, 6000a, 7000a und 6000b gezeigt. Ein Abrufen der Daten entsprechend Schritt 100 und ein Detektieren des Knickwinkels entsprechend Schritt 200 aus 1 entspricht den Schritten 4100 und 4200 in 2.
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Der Verfahrensschritt 5000 entspricht einem Vergleich des gemessenen Knickwinkels alpha mit dem Kollisionsknickwinkel (entsprechend dem Schritt „300“ in 1). Der Verfahrensschritt 6000a entspricht einem ausgelösten Vorgang im Zugfahrzeug 2 bei einem Überschreiten des Kollisionsknickwinkels (entsprechend „bestätigt“, oder kurz „J“), Schritt 7000a einem Ende der Schleife und der Verfahrensschritt 6000b entspricht einem Unterlassen einer Aktion im Zugfahrzeug 2 bei einem Unterschreiten bzw. Einhalten eines zulässigen Kollisionsknickwinkels (entsprechend „nicht bestätigt“, oder kurz „N“) bzw. einem Ende der Schleife. Die Schritte 6000a, 6000b und 7000a entsprechen dabei dem Schritt 400 aus 1.
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Die Operation mit den Verfahrensschritten 5000, 6000a, 6000b und 7000a kann beliebig oft wiederholt werden. In dem Fall, dass ein Vorgang in dem Zugfahrzeug 2 bei Überschreiten des Kollisionsknickwinkels ausgelöst wird, können verschiedene Vorgänge bzw. Aktionen wie ein Lenkeingriff durchgeführt oder ein Warnsignal ausgegeben werden. Die möglichen Aktionen können entsprechend dem gemessenen Knickwinkel alpha bestimmt werden, wobei Befehle (entsprechend „P 6000a“ in 2) in einer nicht dargestellten Steuereinheit des Zugfahrzeugs 2 hinterlegt sein können.
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Nachfolgend wird eine erfindungsgemäße Möglichkeit zur Bestimmung des Kollisionsknickwinkels beschrieben. Dies, also die folgenden Schritte 2000 und 3000, entspricht einem Kollisionsknickwinkellernbetrieb, der dem Normalbetrieb zumindest einmal vorausgehen sollte.
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Der Anspruch 1 umfasst den Kollisionsknickwinkellernbetrieb und den Normalbetrieb.
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Das beispielhafte Flussdiagramm nach 2 offenbart somit den Kollisionsknickwinkellernbetrieb zum Festlegen eines Kollisionsknickwinkels und den Normalbetrieb unter Verwendung des festgelegten Kollisionsknickwinkels.
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In 2 ist insbesondere in den Verfahrensschritten 1000 bis 4000 schematisch ein Verfahren zum Kollisionsknickwinkellernbetrieb gezeigt. Feld „1000“ entspricht einem Start des Verfahrens. Gemäß einem Verfahrensschritt 2000 erfolgt zunächst ein Bestimmen des verfügbaren Sensorfreiraums SF.
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Der Sensorfreiraum SF (siehe z. B. 5 bis 7) wird durch das Sensorsystem mit einem einem Erfassungsbereich entsprechenden Erfassungswinkel beta (siehe 5, in 5 wird für „beta“ das Symbol „β“ verwendet) detektiert. Der Sensorfreiraum SF ist ein freier, von dem Erfassungsbereich umfasster, Bereich am hinteren Ende des Zugfahrzeugs 2 unter Abzug des Anhängers 1.
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Ein zum Zeitpunkt einer Detektion des Sensorfreiraums SF gemessener Knickwinkel alpha bildet einen Ausgangsknickwinkel. Nachfolgend erfolgt ein Bestimmen mindestens eines Kollisionsknickwinkels (Schritt 3000 in 2), unter Berücksichtigung einer Kupplungsschwenkachse P als Scheitelpunkt und dem detektierten Sensorfreiraum SF (siehe 4 und 9). Der mindestens eine Kollisionsknickwinkel ist ein resultierender Differenzwinkel zwischen dem Erfassungswinkel beta und dem Ausgangsknickwinkel.
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Der Sensorfreiraum SF wird z. B. in Kreissektoren SFi eingeteilt, wobei eine jeweilige Sensoreinheit oder Sensor 3, 4, 10 des Sensorsystems einen Ausgangspunkt für die Kreissektoren SFi bildet. In 10 ist schematisch ein Kreissektor SFi bezeichnet. Weiter ist in 10 schematisch ein Bereich des Sensorfreiraums SF dargestellt, in welchem Messungen S1 bis S10 über den Sensor 10 durchgeführt werden. Der Sensor 10 kann an dem Zugfahrzeug 2, z. B. auch an einer Kupplung (nicht dargestellt) des Zugfahrzeugs 2 angeordnet sein. Zur weiteren Veranschaulichung sei auf die 5 und 6 verwiesen, in welchen ein Sensorfreiraum SF für eine parallele Ausrichtung von Anhänger-Längsachse Y und Fahrzeuglängsachse X und für eine schiefe Ausrichtung von AnhängerLängsachse Y und Fahrzeuglängsachse X dargestellt ist. Der bestimmte Sensorfreiraum SF ist hierbei durch Fahrzeugsensoren 3, 4, 10 bestimmt (siehe 4 und 10). Der jeweils bestimmte Erstreckungsbereichs des Sensorfreiraums SF hängt dabei insbesondere davon ab, wo die Sensoren 3, 4, 10 angeordnet sind, d.h. von dem Bereich, den die Sensoren 3, 4, 10 erfassen können. Der verfügbare Sensorfreiraum SF kann je nach räumlichen Erfassungsvermögen der Sensoren 3, 4, 10 mehrere Teil-Sensorfreiräume umfassen.
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Je nach Ausgestaltung des Zugfahrzeugs 2 und des Anhängers 1 muss nun der bestimmte Kollisionsknickwinkel eingestellt werden. Hierfür können folgende Überlegungen zweckdienlich sein.
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Die Kupplungsschwenkachse P zwischen der Anhängerkupplung des Zugfahrzeugs 2 und der Deichsel 5 des Anhängers 1 bildet einen Kreismittelpunkt für einen Projektionskreis PR. Der Projektionskreis PR wird senkrecht zur Fahrzeuglängsachse X des Zugfahrzeugs 2 in zwei Bereiche unterteilt, nämlich in einen das Zugfahrzeug 2 einschließenden Knickwinkel-Kollisionsbereich KK und in einen Anhänger-Schwenkbereich AS, der einen Knickwinkel-Anhängerbereich KA aufweist (siehe 9).
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Der Knickwinkel-Kollisionsbereich KK und der Knickwinkel-Anhängerbereich KA werden so bestimmt, dass ein Schwellwert des gespeicherten Kollisionsknickwinkels überschritten wird, wenn der in Echtzeit gemessene Knickwinkel alpha einen Betrag übersteigt, sodass der Knickwinkel-Anhängerbereich KA den Knickwinkel-Kollisionsbereich KK schneidet. In anderen Worten wird eine Grenzebene E zwischen dem Knickwinkel-Anhängerbereich KA und dem Knickwinkel-Kollisionsbereich KK von dem Knickwinkel-Anhängerbereich KA geschnitten.
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Messwerte zu dem Sensorfreiraum SF werden bei einer Ausrichtung des Zugfahrzeugs 2 und des Anhängers 1 entsprechend einem bestimmten Knickwinkel alpha zwischen der Fahrzeuglängsachse X und der Anhängerlängsachse Y detektiert, wobei der bestimmte Knickwinkel alpha derart gewählt ist, dass der Anhänger 1 durch das Sensorsystem des Zugfahrzeugs 2 erfassbar ist. Beispielhaft sei auf die 3 und 4 für mögliche Ausrichtungen von Zugfahrzeug 2 und Anhänger 1 verwiesen. Der Sensorfreiraum SF wird während einer, insbesondere vorwärts gerichteten, Geradeausfahrt des Zugfahrzeugs 2 mit dem angekuppelten Anhänger 1 durch das Sensorsystem detektiert (siehe 3).
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Bevorzugt werden zwei Kollisionsknickwinkel gespeichert, wobei die Fahrzeuglängsachse X des Zugfahrzeugs 2 eine Trennachse für beide Kollisionsknickwinkel bildet, wobei ein erster Kollisionsknickwinkel bei einem Einschwenken des Anhängers 1 nach rechts und ein zweiter Kollisionsknickwinkel bei dem Einschwenken des Anhängers 1 nach links gebildet wird (siehe 7 und 8).
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Der bestimmte Kollisionsknickwinkel wird an den Speicher des Zugfahrzeugs 2 übermittelt. Von dem Speicher können Daten zu dem Sensorfreiraum SF ausgegeben werden, welche im Verfahrensschritt 4000 der 2 verarbeitet werden. Gemäß dem beispielhaften Verfahrensschritt 4000 wird eine bevorstehende Eingabe von nichtverfügbarem Freiraum, d. h. nicht verfügbarem Sensorfreiraum, bestimmt. Dies bedeutet, das System ist in Bereitschaft zur Aufnahme und Verarbeitung von Daten zum nicht verfügbaren Sensorfreiraum.
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Zur Bestimmung des Knickwinkels alpha bzw. des Kollisionsknickwinkels können verschiedene Sensoren 3, 4, 10 des Sensorsystems des Zugfahrzeugs 2 verwendet werden (siehe 4). Das Sensorsystem weist mindestens zwei Sensoreinheiten 3, 4, insbesondere als Umgebungssensoren 3, auf, die am Zugfahrzeug 2 am entlang der Fahrzeuglängsachse X hinteren Ende des Zugfahrzeugs 2 angeordnet sind, vorzugsweise an voneinander beabstandeten Eckbereichen des Zugfahrzeugs 2, wobei das Sensorsystem weiterhin bevorzugt einen Knickwinkelsensor 4 aufweist, und/oder eine Kamera.
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Von der Erfindung eingeschlossen ist ebenfalls ein System und insbesondere ein fahrzeuginternes System mit entsprechenden Mitteln, um die zuvor beschriebenen Verfahrensschritte, insbesondere fahrzeugintern, durchzuführen. Das Zugfahrzeug 2 kann das zuvor beschriebene fahrzeuginterne System aufweisen.
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Das zuvor beschriebene System bzw. Verfahren wird insbesondere in dem Zugfahrzeug 2 verwendet. Das zuvor beschriebene Verfahren kann computerimplementiert sein. Auch ist von dem Rahmen der Erfindung ein computerlesbares Speichermedium umfasst, welches das erfindungsgemäße Verfahren umfasst. Von der Erfindung umfasst ist ebenfalls ein Signal zur Übertragung und/oder zum Empfang von dem erfindungsgemäßen (fahrzeuginternen) System oder gemäß vorteilhaften Ausgestaltungen des vorbeschriebenen (fahrzeuginternen) Systems bzw. ein Signal erzeugt durch Schritte des zuvor beschriebenen Verfahrens.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Anhänger
- 2
- Zugfahrzeug
- 3
- Umgebungssensor
- 4
- Knickwinkelsensor
- 5
- Deichsel
- 10
- Sensor
- 100
- Abrufen von Daten mindestens eines gespeicherten Kollisionsknickwinkels
- 200
- Detektieren des Knickwinkels zwischen der Fahrzeuglängsachse und der Anhängerlängsachse in Echtzeit
- 300
- Vergleichen des mindestens einen gespeicherten Kollisionsknickwinkels und des in Echtzeit detektierten Knickwinkels
- 400
- Auslösen eines kollisionsvermeidenden Vorgangs in dem Zugfahrzeug
- 1000
- Start
- 2000
- Bestimmen eines Sensorfreiraums bzw. Freiraums
- 3000
- Bestimmen eines Kollisionsknickwinkels
- 4000
- Bereithalten für eine Eingabe eines nicht verfügbaren Sensorfreiraums
- 5000
- Vergleichen
- 6000a
- Ausführen eines Vorgangs
- 6000b
- Ende der Schleife
- 7000a
- Ende der Schleife nach Ausführen eines Vorgangs
- alpha, α
- Knickwinkel
- beta, β
- Erfassungswinkel des Sensorsystems
- E
- Grenzebene
- J
- Knickwinkel überschritten
- N
- Knickwinkel eingehalten/nicht überschritten
- P
- Kupplungsschwenkachse
- X
- Längsachse des Zugfahrzeugs
- Y
- Längsachse des Anhängers
- Z
- Radachse des Anhängers
- AS
- Anhänger-Schwenkbereich
- KA
- Anhänger-Kollisionsbereich
- KF
- Knickwinkel-Freiraum
- KK
- Knickwinkel-Kollisionsbereich
- PR
- Projektionskreis
- SF
- Sensorfreiraum
- SFi
- Kreissektoren des Sensorfreiraums
- P 6000a
- Befehle für Vorgänge
- S1 - S10
- Messwerte zu Abstandsmessungen
