DE102005044485A1

DE102005044485A1 - Hinderniserkennungsvorrichtung für ein Zugfahrzeug sowie Verfahren zur Hinderniserkennung

Info

Publication number: DE102005044485A1
Application number: DE200510044485
Authority: DE
Inventors: Andreas Dr.-Ing. Schwarzhaupt; Gernot Prof. Dr.-Ing. Spiegelberg; Istvan Dipl.-Ing. Vegh
Original assignee: DaimlerChrysler AG
Current assignee: ADC Automotive Distance Control Systems GmbH
Priority date: 2005-09-16
Filing date: 2005-09-16
Publication date: 2007-04-05
Anticipated expiration: 2025-09-17
Also published as: DE102005044485B4

Abstract

Beim Rangieren von Sattelzügen ohne Einweisungspersonal verwickeln sich die Fahrer häufig in Unfälle verschiedener Art, die von Bagatellschäden bis hin zu schweren Personenschäden reichen können. DOLLAR A Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Hinderniserkennungsvorrichtung und ein entsprechendes Verfahren vorzuschlagen, so dass der rückwärtige Raum eines Zugfahrzeugs mit angekoppeltem Anhänger insbesondere beim Rückwärtsfahren effektiv überwacht wird. DOLLAR A Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Hinderniserkennungsvorrichtung für ein Zugfahrzeug 1 mit einem Detektionssystem 5 zur Positionsmessung von Objekten und mit einer Auswerteeinrichtung 10 zur Auswertung der Positionsmessung, wobei die Auswerteeinrichtung 10 programmtechnisch und/oder schaltungstechnisch zur Klassifizierung eines detektierten Objekts 7a, b, 8, 13 als Anbauteil 7a, b, 8 eines angekoppelten Anhängers 2 unter Verwendung einer durch das Detektionssystem 5 gemessenen Position des Objekts 7a, b, 8, 13 ausgebildet ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Hinderniserkennungsvorrichtung für ein Zugfahrzeug mit einem Detektionssystem zur Positionsmessung von Objekten und mit einer Auswerteeinrichtung zur Auswertung der Positionsmessung sowie ein Verfahren zur Hinderniserkennung für ein Zugfahrzeug mit angekoppeltem Anhänger beim rückwärts Rangieren.
Beim Rangieren von Sattelzügen ohne Einweisungspersonal verwickeln sich die Fahrer häufig in Unfälle verschiedener Art, die von Bagatellschäden bis hin zu schweren Personenschäden reichen können. Besonders kritisch ist das rückwärts Rangieren, da der gegenüber dem Zugfahrzeug schräg gestellte Anhänger dem Fahrer das Sichtfeld nach hinten verdeckt. Dieser verdeckte Bereich birgt eines der größten Unfallpotenziale bei Rangierfahrten.
Zur Vermeidung von Kollisionen ist es üblich zur Unterstützung des Fahrers im Heckbereich eines Fahrzeugs Hindernissensoren anzuordnen. Diese Technologie ist bei Personenkraftfahrzeugen mittlerweile auf dem Markt weit verbreitet. Allerdings weist ein an ein Zugfahrzeug mit rückwärtig ausgerichteten Hindernissensoren angekoppelter Anhänger im Bereich der Sensorreichweite viele Störkonturen wie z.B. Stützbeine, Ablageflächen etc. auf, die von den Hindernissensoren als Hindernis erkannt werden und zur Ausgabe eines Warnsignals führen. Zur Vermeidung eines ständig an den Fahrer weitergegebenes Warnsignal werden die Hindernissensoren üblicherweise abgeschaltet, sobald der Anhänger angekoppelt ist.

Die Druckschrift DE 19805515 A1 offenbart ein Hinderniserkennungssystem in einem Kraftfahrzeug mit einem elektronischen Steuergerät mit Sensoren zur Erfassung des Abstandes eines Hindernisses in einem vorgegebenen Bereich. Dabei wurde als Problem erkannt, dass die üblichen Hinderniserkennungssysteme aufgrund von am eigenen Fahrzeug angebrachten Anbauteilen einen Fehlalarm auslösen. Um einen derartigen Fehlalarm zu unterdrückten wird in einem ersten Schritt der Abstand zu einem möglichen Hindernis detektiert und in einem zweiten Schritt überprüft, ob sich dieser Abstand ändert. Es ist allerdings zu befürchten, dass dieses System bei einem Zugfahrzeug mit angekoppeltem Anhänger zu keinen befriedigenden Ergebnis führt, da der Abstand zwischen Zugfahrzeug und Anhänger sich im Rangierbetrieb aufgrund des variierenden Knickwinkels zwischen Zugfahrzeug und Anhänger dauernd ändert.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Hinderniserkennungsvorrichtung und ein entsprechendes Verfahren vorzuschlagen, so dass der rückwärtige Raum eines Zugfahrzeugs mit angekoppeltem Anhänger insbesondere beim Rückwärtsfahren effektiv überwacht wird.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einer Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie mit einem Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 11 gelöst. Die Unteransprüche betreffen bevorzugte und/oder vorteilhafte Ausführungsformen.

Die Hinderniserkennungsvorrichtung ist bestimmungsgemäß für ein Zugfahrzeug ausgebildet und weist ein Detektionssystem zur Positionsmessung von Objekten und eine Auswerteeinrichtung zur Auswertung der Positionsmessung auf.

Das Detektionssystem ist derart ausgebildet, dass die Position, insbesondere der Abstand und die Lage, eines Objekts und/oder von Teilbereichen eines Objekts gemessen wird. Insbesondere ist als Positionsinformation der Abstand und ein Richtungswinkel ausreichend. Vorzugsweise wird die Position nur in einer einzigen Messebene detektiert, bei alternativen Ausführungsformen wird die Position in mehreren zueinander parallelen und/oder voneinander zumindest abschnittsweise beabstandeten Messebenen erfasst. Die Auswerteeinrichtung ist vorzugsweise als separate Baugruppe und/oder integriert in dem Detektionssystem und/oder integriert in der Zugfahrzeugsteuerung ausgebildet.

Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass ein detektiertes Objekt unter Verwendung einer durch das Detektionssystem gemessenen Position des Objektes als Anbauteil eines an das Zugfahrzeug angekoppelten Anhängers klassifiziert wird bzw., dass die Auswerteeinrichtung entsprechend ausgebildet ist. Das Anbauteil ist vorzugsweise als beliebiges Konturelement des Anhängers ausgebildet, beispielsweise auch als Stützbein, Palettenhalter, Rad, Rahmenabschnitt etc. Vorzugsweise werden nicht klassifizierte Objekte als Hindernisse identifiziert.

Der Erfindung liegt dabei die Überlegung zu Grunde, dass Zugfahrzeug und angekoppelter Anhänger als einzigen Freiheitsgrad den Knickwinkel zwischen Zugfahrzeug und Anhänger haben. Dementsprechend werden Anbauteile des Anhängers bei Variationen des Knickwinkels auf Zwangstrajektorien relativ zu dem Zugfahrzeug bewegt. Unter Ausnutzung dieser Zwangsbedingung für mögliche Positionen der Anbauteile und der gemessenen Position der Anbauteile ist eine Klassifizierung gemessener Objekte als Anbauteile möglich.

Bei einer bevorzugte Ausbildung der Erfindung ist die Auswerteeinrichtung ausgebildet, um aus der gemessenen Position des Objekts relativ zu dem Detektionssystem den Abstand zwischen dem detektierten Objekt und der Schwenkachse von Zugfahrzeug und Anhänger zu ermitteln. Letztgenannter Abstand wird im weiteren auch als abgeleiteter Abstand bezeichnet. Diese Ermittlung wird vorzugsweise durchgeführt, indem die bekannten Positionen der Schwenkachse, insbesondere des Königszapfens, und des Detektionssystem mit den gemessenen Positionen verrechnet werden. Es wird vorzugsweise eine Koordinatentransformation von einem Koordinatensystem, dessen Ursprung in dem Detektionssystem angeordnet ist, zu einem Koordinatensystem, dessen Ursprung in der Schwenkachse positioniert ist, durchgeführt. Durch diese Ausbildung wird der erfindungsgemäße Gedanke verfolgt, dass sich die Anbauteile des Anhängers bei Variation des Knickwinkels auf einem Schwenkkreis befinden müssen, dessen Mittelpunkt auf der Schwenkachse liegt.

Bei einer vorteilhaften Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Auswerteeinrichtung zur Durchführung eines Vergleichs zwischen dem abgeleiteten Abstand und einem insbesondere abgespeicherten Referenzwert ausgebildet ist. Vorzugsweise ist ein Speicher vorgesehen, in dem zugfahrzeug- und/oder anhängerspezifische Daten abgelegt sind, mit denen mögliche Schwenkkreise von Anbauteilen berechenbar sind. Alternativ oder ergänzend sind Daten über die Schwenkkreise von Anbauteilen in dem Speicher abgelegt. Vorzugsweise erfolgt die Klassifizierung des detektierten Objekts als Anbauteil durch einen Vergleich zwischen dem abgeleiteten Abstand und den möglichen Schwenkkreisen der Anbauteile.

Alternativ oder ergänzend ist die Auswerteeinrichtung derart ausgebildet, dass der abgeleitete Abstand auf Änderung über die Zeit und/oder in Hinblick auf den Knickwinkel geprüft wird. Vorzugsweise ist die Auswerteeinrichtung beispielsweise mit einem Geschwindigkeitssensor derart verschaltet und ausgebildet, dass die Prüfung nur durchgeführt wird, wenn eine Fahrgeschwindigkeit kleiner Null, also eine Rückwärtsfahrt, vorliegt. Gemäß der oben diskutierten Zwangsbedingung werden Objekte als Anbauteile klassifiziert, deren abgeleiteter Abstand sich über die Zeit und/oder mit dem Knickwinkel nicht ändert.

Bevorzugt ist vorgesehen, dass die Hinderniserkennungsvorrichtung zur Ableitung des Knickwinkels zwischen Zugfahrzeug und dem angekoppelten Anhänger ausgebildet ist. Mit anderen Worten ist die Hinderniserkennungsvorrichtung als Knickwinkelsensorik realisiert.

Bei einer bevorzugten Ausführung ist die Auswerteeinrichtung zur Ansteuerung des Detektionssystem ausgebildet und zwar derart, dass der gesamte Messbereich des Detektionssystems auf einen Teilmessbereich einschränkbar ist, wobei der Teilmessbereich in Abhängigkeit der Position des Anbauteils oder der Anbauteile und/oder des Knickwinkels ausgewählt wird. Diese Ausbildung birgt zum einen den Vorteil, dass das Detektionssystem den tatsächlich benötigten Überwachungsbereich vermisst und nicht relevante Bereiche ausgelassen werden. Durch die Verkleinerung auf den tatsächlich benötigten Überwachungsbereich wird der Rechenaufwand für die Auswertung der Positionsmessung verringert und das Detektionssystem kann den tatsächlich benötigten Überwachungs bereich mit einer höheren Frequenz vermessen. Zum anderen kann vorgesehen sein, dass Bereiche, in denen sich Anbauteile befinden, nicht vermessen werden, so dass von der Hinderniserkennungsvorrichtung die Anbauteile im weiteren nicht erfasst werden.

Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist die Auswerteeinrichtung zur Ansteuerung einer Anzeigeeinrichtung ausgebildet, wobei auf der Anzeigeeinrichtung ein ausgewählter Teilbereich des Messbereichs dargestellt wird. Analog zu der vorhergehenden Ausbildung liegt hier der Vorteil darin, dass Bereiche mit Anbauteilen von der Messung und/oder von der Auswertung und/oder von der Darstellung ausgenommen werden.

Bevorzugt ist vorgesehen, dass die Auswerteeinrichtung zur Festlegung eines Warnbereichs innerhalb des Messbereichs des Detektionssystem ausgebildet ist, wobei der Warnbereich in Abhängigkeit von der Position des Anbauteils und/oder des Knickwinkels angesteuert ist oder wird.

Bevorzugt ist das Detektionssystem als Laserscanner und/oder Ultraschallsensorenarray und/oder RADAR und/oder LIDAR ausgebildet.

Die der Erfindung zu Grunde liegende Aufgabe wird weiterhin durch ein Verfahren zur Hinderniserkennung mit den Merkmalen des Anspruchs 11 gelöst. Hierbei wird eine Hinderniserkennungsvorrichtung, vorzugsweise wie zuvor beschrieben, verwendet.

Erfindungsgemäß ist dabei vorgesehen, dass ein mit dem Detektionssystem detektiertes Objekt als Anbauteil eines angekoppelten Anhängers unter Verwendung der durch das Detektionssystem gemessenen Position des Objekts klassifiziert wird.

Bei einer vorteilhaften Ausführungsform des Verfahrens wird aus der gemessenen Position des Objekts ein Abstand – abgeleiteter Abstand genannt – zwischen Schwenkachse von Zugfahrzeug und Anhänger und dem Objekt berechnet. In einem weiteren Schritt wird der abgeleitete Abstand mit einem abgespeicherten Referenzwert und/oder abgespeicherten Referenzdaten verglichen und/oder auf Änderungen in Abhängigkeit der Zeit und/oder des Knickwinkels untersucht.

Bei einer bevorzugte Weiterbildung des Verfahrens werden durch die Auswerteeinrichtung und/oder durch manuelle Bedienung verschiedene Messmodi des Detektionssystems angesteuert, vorzugsweise Messmodi für die Anbauteildetektion, insbesondere mit einem Messbereich mit dem maximal möglichen Messwinkel und/oder 180° Messwinkel in horizontaler Ebene, für eine Nahmessung, insbesondere im Bereich von bis zu 2 m und/oder in einem ausgewählten Teilmessbereich mit eingeschränktem Messwinkel in horizontaler Ebene, und/oder für eine Fernmessung, insbesondere in einem Bereich von bis zu 200 m und/oder in einem ausgewählten Teilmessbereich mit eingeschränktem Messwinkel in horizontaler Ebene.

Bei einer vorteilhaften Ausführungsform ist vorgesehen, dass auf einer Anzeigeeinheit dem Fahrer relevante Informationen über den überwachten Bereich vorzugsweise in einer gegenständlichen, schematischen Darstellung angezeigt werden. Zu den relevanten Informationen zählen u.a. die Position des eigenen Anhängers und/oder der Warnbereich und/oder detektierte Hindernisse und/oder detektierte Anbauteile. Nur der Vollständigkeit halber wird darauf hingewiesen, dass alternativ oder zusätzlich optische, akustische oder haptische Warneinrichtungen vorgesehen sein können.

Bei einer vorteilhaften Weiterbildung ist eine Steuerungseinrichtung vorgesehen oder in der Auswerteeinrichtung integriert, die ausgebildet ist, um zur Kollisionsvermeidung einen Eingriff in die Fahrzeugsteuerung vorzunehmen, insbesondere die Bremse zu betätigen. Vorzugsweise wird der Eingriff in die Fahrzeugsteuerung bei einer drohenden Kollision mit einem Hindernis vorgenommen, wenn kein Eingriff in die Fahrzeugsteuerung durch den Fahrer durch die Auswerteeinrichtung oder Steuerungseinrichtung registriert wird.

Weitere Einzelheiten, Merkmale, Merkmalskombinationen, Vorteile und Wirkungen auf der Basis der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung und aus den Zeichnungen. Diese zeigen jeweils in schematischer Darstellung:

1a ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Hinderniserkennungsvorrichtung integriert in einem schematisch in Draufsicht dargestellten Zugfahrzeug;

1b das Zugfahrzeug mit der Hinderniserkennungsvorrichtung in 1a in Seitenansicht;

1c das Zugfahrzeug mit der Hinderniserkennungsvorrichtung in 1a in Rückansicht;

2a bis 2h das Zugfahrzeug mit der Hinderniserkennungsvorrichtung in 1a bei verschiedenen Knickwinkeln;

3 das Zugfahrzeug mit der Hinderniserkennungsvorrichtung in 1a bei einem Knickwinkel von 60° zusammen mit einem Hindernis im rückwärtigen Raum des Zugfahrzeugs;

4 ein Ausführungsbeispiel einer Anzeigeeinrichtung der Hinderniserkennung in 1a.

Einander entsprechende Teile und Winkel sind in den Figuren jeweils mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
1a zeigt ein Gespann mit einem Zugfahrzeug 1 und einen angekoppelten Anhänger 2 in Draufsicht in einer schematischen Darstellung. Zugfahrzeug 1 und Anhänger 2 sind gelenkig über einen Königszapfen 3 miteinander derart verbunden, dass der Anhänger um den Königszapfen 3 als Drehmittelpunkt oder Schwenkpunkt geschwenkt werden kann. Im geschwenkten Zustand nehmen Zugfahrzeug und Anhänger zueinander einen Knickwinkel alpha ein, der als Winkel zwischen der Längserstreckung des Zugfahrzeugs 1 und der Längserstreckung des Anhängers 2 ausgebildet ist. Sind Zugfahrzeug 1 und Anhänger 2 in Geradesausfahrt hintereinander angeordnet, so beträgt der Knickwinkel alpha = 0°.
In der 1a beträgt der Schwenkwinkel alpha = 5°. In dieser Anordnung von Zugfahrzeug 1 und Anhänger 2 ergibt sich für den Fahrer des Zugfahrzeugs 1 ein sichtbehinderter Bereich 4, der in einem sogenannten toten Winkel seitlich hinter dem Zugfahrzeug 1 in dem Bereich angeordnet ist, aus dem der Anhänger 2 im Vergleich zu einem Knickwinkel von alpha = 0° ausgeschwenkt ist. Der sichtbehinderte Bereich 4 in der 1a ist als schraffiertes Dreieck dargestellt.
Im Heckbereich des Zugfahrzeugs 1 ist mittig zur Fahrzeugbreite, ungefähr in der Höhe der Radachsen des Zugfahrzeugs 1 ein Laserscanner 5 angeordnet. Der Laserscanner 5 weist einen Messbereich 6 auf, welcher sich in horizontaler Ebene über einen Winkelbereich von 180° erstreckt. Die Hauptmessrichtung des Laserscanners 5 ist parallel zur Fahrzeugmittelachse in Längserstreckungsrichtung gegen die Fahrtrichtung, also rückwärts, ausgerichtet. Beispielsweise kann ein Laserscanner der Fa. IBEO Automobile Sensor GmbH aus Hamburg, Deutschland zum Einsatz kommen, insbesondere ein Laserscanner mit dem Produktnamen Alasca, LD Multilayer (mit mehreren versetzt übereinander angeordneten Scanebenen), LD Mini oder LD Automotive. Der Messbereich des Laserscanners 5 ist auf einen Winkelbereich von 30° begrenzbar.
Wie aus der 1a zu entnehmen ist, erfasst der Laserscanner 5 mit seinem gesamten, unbeschränkten Messbereich 6 nicht nur mögliche Hindernisse im sichtbehinderten Bereich 4, sondern – abhängig vom Knickwinkel alpha – auch Anbauteile des Anhängers 2, insbesondere die Stützbeine 7a, b, die in Fahrtrichtung im vorderen Bereich des Anhängers 2 angeordnet sind, sowie den Palettenhalter 8, der sich in etwa in der Mitte des Anhängers 2 unter der Ladefläche für Transportgüter befindet. Bei anders ausgeführten Anhängern können zusätzlich oder alternativ andere Anbauteile in den Messbereich des Laserscanners 5 hineinragen, die der Laserscanner 5 detektiert.
Die 2a bis 2h zeigen Zugfahrzeug 1 und Anhänger 2 in Draufsicht zusätzlich bei den Knickwinkeln alpha = 10°, 15°, 20°, 25°, 30°, 40°, 50° bzw. 60°. Wie durch einen Vergleich der Figuren ersichtlich ist, befinden sich die Stützbeine 7a, 7b auf einem Schwenkkreis 9, dessen Zentrum in dem Schwenkpunkt des Königszapfens 3 liegt und dessen Radius durch den Abstand zwischen Schwenkpunkt und Position der Stützbeine vorgegeben ist. Dieser Abstand ist unabhängig vom Knickwinkel alpha und kann – wie weiter unten ausgeführt wird – zur Erkennung der Stützbeine 7a, b bzw. anderer Anbauteile des Anhängers 2 genutzt werden. Ferner ist aus den 1a, 2b bis 2h ersichtlich, dass der tote Winkel mit wachsendem Knickwinkel größer wird.
Die 1b und 1c zeigen das Zugfahrzeug 1 in einer schematischen Seitenansicht A–A bzw. Rückansicht B–B in 1a. In der 1b sind zusätzlich eine Auswerteeinrichtung 10 zur Auswertung der Messsignale des Laserscanners 5 und zur Bestimmung der Position eines Hindernisses, eine Anzeigeeinheit 11 zur Darstellung von Warnhinweisen für den Fahrer sowie eine Schnittstelle 12 zur Übergabe von Befehlen an die Fahrzeugsteuerung und zur Übernahme von Fahrzeugdaten des Zugfahrzeugs 1 dargestellt, die miteinander und mit dem Laserscanner 5 verschaltet sind.
Die 3 zeigt das Zugfahrzeug mit Hinderniserkennungsvorrichtung in 1a bei einem Knickwinkel von 60° zusammen mit einem Fremdobjekt 13 in Form eines weiteren Fahrzeugs im rückwärtigen Raum des Zugfahrzeugs. Anhand dieser Verkehrssituation wird nachfolgend die Funktionsweise der Hinderniserkennungsvorrichtung erläutert.
In einem ersten Schritt wird mit dem Laserscanner 5 der Messbereich unbeschränkt, d.h. in diesem Beispiel mit einem Messwinkel von 180°, einfach oder mehrfach vermessen. Dabei werden die Stützbeine 7a, b, der Palettenhalter 8 und das Fremdobjekt 13 als Objekte detektiert und deren Position bestimmt.
In einem weiteren Schritt werden aus der Position der Objekte der Abstand und optional der Richtungswinkel in Bezug- auf einen Referenzpunkt, der innerhalb der durch den Königszapfen 3 gebildeten Schwenkachse liegt, berechnet.
In einem nächsten Schritt werden diese Abstände mit gespeicherten Referenzdaten verglichen. Die Referenzdaten umfassen beispielsweise Informationen über das Zugfahrzeug 1 und den Anhänger 2, mit denen mögliche Schwenkkreise 9 von Anbauteilen abgeleitet werden können. Ist der Abstand der Objekte gleich dem Radius der Schwenkkreise, werden die Objekte als Anbauteile klassifiziert. In der Situation in 3 werden somit die Stützbeine 7a, b und der Palettenhalter 8 als Anbauteile klassifiziert.
Alternativ oder ergänzend kann eine Objektverfolgung der detektierten Objekte eingerichtet sein. In diesem Fall wird überprüft, ob die Objekte sich auf einer Trajektorie bewegen, die deckungsgleich mit den möglichen Schwenkkreisen ist. Liegen keine gespeicherten Referenzdaten vor, so wird geprüft, ob die Objekte sich ausschließlich auf den durch die Trajektorien gebildeten Schwenkkreisen bewegen.
Ergänzend ist es möglich, dass eine Plausibilitätsprüfung durchgeführt wird, z.B. indem geprüft wird, ob sich alle als Anbauteile klassifizierten Objekte in einem Bereich befinden, der einem einzigen Anhänger zugeordnet werden kann.
Nach der Klassifizierung ist es optional möglich, dass der Knickwinkel alpha zwischen Zugfahrzeug 1 und Anhänger 2 abgeleitet und/oder ein virtuelles Modell des Anhängers, insbesondere der Position des Anhängers relativ zu dem Zugfahrzeug 1, gebildet wird.
In Kenntnis der Position des Anhängers 2 und/oder des Knickwinkels alpha und/oder der Position der einzelnen als Anbauteile klassifizierten Objekte wird der Messbereich 6 des Laserscanners 5 auf einen Messbereich 6a eingeschränkt, der die Anbauteile und/oder den Anhänger nicht umfasst, und/oder die Auswertung in der Auswerteeinrichtung 10 Positionsmessung auf einen Bereich eingeschränkt, der die Anbauteile und/oder den Anhänger nicht umfasst, und/oder ein Warnbereich 14 für die Anzeigeeinheit 11 (4) festgelegt, der die Anbauteile und/oder den Anhänger nicht umfasst. In den eingeschränkten Bereichen werden weitere Messungen durchgeführt und/oder die erfolgten Messungen ausgewertet und die Ergebnisse auf einer Anzeigeeinheit wie folgt dargestellt.
Ein Ausführungsbeispiel der Anzeigeeinheit 11 ist in der 4 gezeigt. Es handelt sich hierbei um einen Bildschirm, beispielsweise einen TFT- oder LCD-Bildschirm, auf dem der Warnbereich 14 und die detektierten Objekte und weitere Informationen, insbesondere Abbildungen 7b*, 8*, 9* und 13* des Stützbeins 7b, des Palettenhalters 8, des Schwenkkreises 9 und des Fremdobjekts 13, dargestellt sind. Die Anzeigeeinheit 11 ist in der Fahrerkabine des Zugfahrzeugs 1 untergebracht. Durch einen einzigen Blick auf die Anzeigeeinheit 11 kann der Fahrer somit erkennen, dass sich im sichtbehinderten Bereich 4 ein Fremdobjekt 13 befindet. Bewegt der Fahrer das Gespann aus Zugfahrzeug 1 und Anhänger 2 im weiteren derart, dass das Fremdobjekt 13 in den Warnbereich 14 eindringt wird eine Warnung ausgegeben, optional kann z.B. über die Schnittstelle 12 automatisch ein Bremsmanöver eingeleitet werden.

1: Zugfahrzeug
2: Anhänger
3: Königszapfen
4: sichtbehinderter Bereich
5: Laserscanner
6: Messbereich
6a: eingeschränkter Messbereich
7a, b: Stützbeine
8: Palettenhalter
9: Schwenkkreis
10: Auswerteeinrichtung
11: Anzeigeeinheit
12: Schnittstelle
13: Fremdobjekt
14: Warnbereich

Claims

Hinderniserkennungsvorrichtung für ein Zugfahrzeug (1) mit einem Detektionssystem (5) zur Positionsmessung von Objekten und mit einer Auswerteeinrichtung (10) zur Auswertung der Positionsmessung, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinrichtung (10) programmtechnisch und/oder schaltungstechnisch zur Klassifizierung eines detektierten Objekts (7a, b, 8, 13) als Anbauteil (7a, b, 8) eines angekoppelten Anhängers (2) unter Verwendung einer durch das Detektionssystem (5) gemessenen Position des Objekts (7a, b, 8, 13) ausgebildet ist.
Hinderniserkennungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinrichtung (10) zur Ermittlung eines abgeleiteten Abstands zwischen dem Objekt (7a, b, 8, 13) und einer Schwenkachse (3) von Zugfahrzeug (1) und Anhänger (2) unter Verwendung der gemessenen Position des Objekts (7a, b, 8, 13) relativ zum Detektionssystem (5) ausgebildet ist.
Hinderniserkennungsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinrichtung (10) zur Durchführung eines Vergleichs zwischen dem abgeleiteten Abstand und einem abgespeicherten Referenzwert für die Klassifizierung des detektierten Objekts (7a, b, 8, 13) als Anbauteil (7a, b, 8) ausgebildet ist.
Hinderniserkennungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinrichtung (10) zur Überprüfung der Änderung des abgeleiteten Abstands für die Klassifizierung des detektierten Objekts (7a, b, 8, 13) als Anbauteil (7a, b, 8) ausgebildet ist.
Hinderniserkennungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinrichtung (10) zur Ableitung des Knickwinkels (alpha) zwischen Zugfahrzeug (1) und dem angekoppelten Anhänger (2) unter Verwendung der durch das Detektionssystem (5) gemessenen Position des Anbauteils ((7a, b, 8)) ausgebildet ist.
Hinderniserkennungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinrichtung (10) zur Ansteuerung des Detektionssystems (5) ausgebildet ist, so dass durch das Detektionssystem (5) ein in Abhängigkeit der Position des Anbauteils (7a, b, 8) und/oder des Knickwinkels (alpha) ausgewählter physikalischer Teilmessbereichs aufnehmbar ist und/oder aufgenommen wird.
Hinderniserkennungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinrichtung (10) zur Ansteuerung einer Anzeigeeinheit (11) ausgebildet ist, so dass auf der Anzeigeeinheit (11) ein in Abhängigkeit der Position des Anbauteils ((7a, b, 8)) und/oder des Knickwinkels (alpha) ausgewählter Teilbereich des Messbereichs darstellbar ist und/oder dargestellt wird.
Hinderniserkennungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinrichtung (10) zur Festlegung eines Warnbereichs (14) innerhalb des Messbereichs (6) des Detektionssystems (5) in Abhängigkeit der Position des Anbauteils (7a, b, 8) und/oder des Knickwinkels (alpha) ausgebildet ist.
Hinderniserkennungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Schnittstelle (12) zu der Zugfahrzeugsteuerung vorgesehen ist und die Auswerteeinrichtung (10) ausgebildet ist, um über die Schnittstelle (12) Fahrzeugdaten zu übernehmen und/oder bei drohenden Kollisionen in die Fahrzeugsteuerung einzugreifen.
Hinderniserkennungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Detektionssystem als Laserscanner (5) und/oder als Ultraschallsensorarray ausgebildet ist.
Verfahren zur Hinderniserkennung für ein Zugfahrzeug (1) mit angekoppeltem Anhänger (2) beim Rückwärtsrangieren unter Verwendung einer Hinderniserkennungsvorrichtung mit einer Auswerteeinrichtung (10) und einem Detektionssystem (5) vorzugsweise nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein mit dem Detektionssystem (5) detektiertes Objekt (7a, b, 8, 13) als Anbauteil (7a, b, 8) des angekoppelten Anhängers (2) unter Verwendung der durch das Detektionssystem (5) gemessenen Position des Objekts (7a, b, 8, 13) klassifiziert wird.
Verfahren zur Hinderniserkennung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass zur Klassifizierung aus der gemessenen Position des Objekts (7a, b, 8, 13) ein abgeleiteter Abstand zwischen Schwenkachse (3) von Zugfahrzeug (1) und Anhänger (2) und dem Objekt (7a, b, 8, 13) berechnet und mit einem abgespeicherten Referenzwert verglichen wird und/oder auf Änderungen in Abhängigkeit der Zeit und/oder des Knickwinkels untersucht wird.
Verfahren zur Hinderniserkennung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass verschiedene Messmodi des Detektionssystems (5) durch die Auswerteeinrichtung (10) zum Zwecke der Anbauteildetektion, Nahmessung und/oder Fernmessung angesteuert werden.
Verfahren zur Hinderniserkennung nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Detektionssystem (5) Teilmessbereiche in Abhängigkeit der Position des oder der Anbauteile (7a, b, 8) und/oder des Knickwinkels (alpha) und/oder des Messmodus aufnimmt.
Verfahren zur Hinderniserkennung nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass auf einer Anzeigeeinheit (11) der überwachte Bereich mit dem angekoppelten Anhänger (2) und/oder Anbauteile ((7a, b, 8)) und/oder gegebenenfalls detektierte Hindernisse (13) und/oder ein Warnbereich (14) in gegenständlicher, schematischer Darstellung visualisiert wird.
Verfahren zur Hinderniserkennung nach einem der Ansprüche 11 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass bei drohender Kollisionsgefahr durch ein detektiertes Hindernis (13) in die Fahrzeugsteuerung eingegriffen wird.