DE102006007805B4

DE102006007805B4 - Verfahren zur Bestimmung des Anhängerwinkels zwischen einem Zugfahrzeug und einem dazugehörigen Anhänger

Info

Publication number: DE102006007805B4
Application number: DE200610007805
Authority: DE
Inventors: Michael Link; Andreas Dr.-Ing. Schwarzhaupt; Jan Dr.-Ing. Wirnitzer
Original assignee: DaimlerChrysler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2006-02-17
Filing date: 2006-02-17
Publication date: 2008-01-03
Anticipated expiration: 2026-02-18
Also published as: DE102006007805A1

Abstract

Verfahren zur Bestimmung des Anhängerwinkels zwischen einem Zugfahrzeug und einem dazugehörigen Anhänger, wobei Entfernungsdaten mehrerer dem Anhänger zugeordneter Objektpunkte mittels wenigstens eines am Heck des Zugfahrzeugs angeordneten Entfernungssensors erfasst und ausgewertet werden,
dass der Entfernungssensor (5) den Anhänger (2) derart vermisst, dass die erfassten Objektpunkte die Eckpunkte (7, 8) der Anhängerfront (9) mit umfassen, wobei anhand dieser Objektpunkte der rechte und linke Eckpunkt (7, 8) der Anhängerfront (9) bestimmt wird,
dadurch gekennzeichnet,
dass aus den erfassten Objektpunkten des Anhängers (2) derjenige mit dem geringsten Abstand zum Entfernungssensor (5) bestimmt wird,
so dass in Kenntnis der Position des Deichseldrehpunktes (3) sodann die Anhängerwinkel (κ₁,κ₂) zwischen dem Zugfahrzeug und dem Anhänger bestimmt werden,
indem in einem ersten Schritt anhand der Eckpunkte (7, 8) der Anhängerfront (9) und demjenigen Objektpunkt des Anhängers (2) mit dem geringsten Abstand zum Entfernungssensor (5) der Deichselwinkel (κ₁) zwischen Zugfahrzeug (1) und Deichsel...

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung des Anhängerwinkels zwischen einem Zugfahrzeug und einem dazugehörigen Anhänger.
Im Rahmen dieser Erfindung werden unter Zugfahrzeugen Pkws, Lkws und andere Straßen- sowie Sonderfahrzeuge verstanden. Aufgrund des zunehmenden Verkehrsaufkommens werden vorhandene Verkehrswege, Park- und Rangierflächen immer intensiver genutzt. Dies hat zur Folge, dass vor allem auf Betriebshöfen aber auch im Innenstadtbereich immer weniger Raum zum manövrieren zur Verfügung steht. Das Rückwärtsfahren und Rangieren mit einem Anhänger erfordert ein hohes Maß an fahrerischem Können, insbesondere dann, wenn das Gespann sehr lang ist und es für den Fahrer schwer ist, die Abmessungen des Gespanns genau abzuschätzen. Bei künftigen Zugfahrzeugen ist daher eine Möglichkeit zum teilautomatisierten Rückwärtsfahren und Rangieren vorgesehen. Hierzu ist es jedoch erforderlich, dass die Lage des Anhängers bezogen auf das Zugfahrzeug bekannt ist. Aus dem Stand der Technik ist bereits eine Lösung zur Bestimmung des Anhängerwinkels bekannt, wobei unter der Fangmaulkupplung des Zugfahrzeugs ein Winkelsensor angeordnet ist, womit der Deichselwinkel zwischen der Symmetrielinie des Zugfahrzeugs und der Deichsel gemessen wird. Ein weiterer Winkelmesser ist im Zentrum des Vorderachsdrehpunktes des Anhängers angeordnet, damit wird der Deichselwinkel zwischen der Symmetrielinie des Anhängers und der Deichsel gemessen. Anhand dieser beiden Deichselwinkel wird sodann die Lage des Anhängers bezogen auf das Zugfahrzeug bestimmt.
Aus der JP 2003-148938A ist eine Vorrichtung zur Bestimmung des Anhängerwinkels bei einem Gliederzug bekannt. Am Heck des Zugfahrzeugs befindet sich dabei eine Videokamera, womit eine vorbestimmte Auswertefläche zwischen dem Zugfahrzeug und dem Anhänger erfasst wird. Falls kein Anhänger am Zugfahrzeug angehängt ist, erscheint die Auswertefläche in den Bilddaten vollständig und ist nicht verdeckt. Bei angehängtem Anhänger ist die Auswertefläche dagegen teilweise durch den Anhänger verdeckt. Innerhalb der Bilddaten wird die Lage der äußeren vorderen Kante des Anhängers ausgewertet und damit der Anhängerwinkel bestimmt. Mit dem Anhängerwinkel ändert sich die Lage der Kante des Anhängers in den Bilddaten, wobei z.B. bei einem Anhängerwinkel von 0 Grad die Kante im Bild waagerecht verläuft.
Die DE 102004022113 A1 zeigt ein System zur Bestimmung des Anhängerwinkels zwischen einem Zugfahrzeug und einem Anhänger. Hierzu befindet sich am Heck des Zugfahrzeugs eine Videokamera, welche auf den Heckbereich des Zugfahrzeugs sowie den Anhängerfrontbereich ausgerichtet ist. In einer Auswerteeinheit sind für beliebige Anhängertypen und unterschiedliche Anhängerwinkel jeweils ein oder mehrere Schablonen (Templates) hinterlegt, welche die relative Lage von Zugfahrzeug und Anhänger beschreiben. Bei den Templates handelt es sich hierbei um auf markante Punkte oder Linien des Deichselbereichs reduzierte Templates. Im Rahmen der Auswertung werden Templates mit erfassten Bildern korreliert (Template-Matching), um den Anhängerwinkel zwischen Zugfahrzeug und Anhänger zu bestimmen.
DE 102004025252 A1 zeigt eine Anordnung und ein Verfahren zur Bestimmung des Anhängerwinkels bei einem Gliederzug. Am Heck des Zugfahrzeugs ist ein optischer Sender angeordnet, welcher Infrarotstrahlung in Richtung des Anhängers emittiert. Am Anhänger befinden sich drei optische Reflektoren, welche die Infrarotstrahlung rückreflektieren. Dabei ist der Abstand zwischen zwei benachbarten Reflektoren bekannt. Am Heck des Zugfahrzeugs befindet sich außerdem ein optischer Entfernungssensor, womit der Einfallwinkel und/oder der Abstand von rückreflektierten Signalen erfasst werden. Aufgrund dieser Information(en) und dem bekannten Abstand zwischen zwei benachbarten Reflektoren wird sodann der Anhängerwinkel abgeleitet.
Aus den japanischen Offenlegungsschriften JP 2001 334 966 A und JP 2002 114 176 A sind Verfahren bekannt, bei denen mittels eines am Heck des Zugfahrzeugs angeordneten Entfernungssensors Entfernungen zu mehreren dem Anhänger zugeordneten Objektpunkten gemessen und ausgewertet werden. Auch beschreibt die japanische Offenlegungsschrift JP 2002 243 423 A ein Verfahren, das auf demselben Prinzip basiert, jedoch mit Anordnung des Entfernungssensors am Anhänger. Dabei sind die in den drei vorgenannten Schriften aufgezeigten Entfernungssensoren sind so ausgelegt, dass unter anderem auch die Eckpunkte der Anhängerfront erfasst werden. In diesem Sinne wird in der japanischen Offenlegungsschrift JP 2002 068 032 A gar vorgeschlagen die Kanten des Anhängers mit speziellen Reflektoren zu versehen, welche von einem am Zugfahrzeug angebrachten Sensor einfach und deutlich erfasst werden können.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde ein Verfahren zu schaffen, womit der Anhängerwinkel zwischen einem Zugfahrzeug und einem dazugehörigen Anhänger auf einfache und zuverlässige Weise bestimmt werden kann.
Die Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen werden in den Unteransprüchen aufgezeigt.
Gemäß der Erfindung wird ein Verfahren zur Bestimmung des Anhängerwinkels zwischen einem Zugfahrzeug und einem dazugehörigen Anhänger bereitgestellt. Dabei werden Entfernungsdaten mehrerer dem Anhänger zugeordneter Objektpunkte mittels wenigstens eines am Heck des Zugfahrzeugs angeordneten Entfernungssensors erfasst und ausgewertet. In einer erfinderischen Weise vermisst der Entfernungssensor den Anhänger derart, sodass erfasste Objektpunkte die Eckpunkte der Anhängerfront mit umfassen. Anhand dieser Objektpunkte wird sodann der rechte und linke Eckpunkt der Anhängerfront bestimmt, wobei anhand dieser Eckpunkte und demjenigen Objektpunkt des Anhängers mit dem geringsten Abstand zum Entfernungssensor sowie in Kenntnis der Position des Deichseldrehpunktes sodann der Anhängerwinkel zwischen dem Zugfahrzeug und dem Anhänger bestimmt wird. Auf diese Weise kann der Anhängerwinkel zwischen dem Zugfahrzeug und seinem dazugehörigen Anhänger auf einfache und zuverlässige Weise bestimmt werden. Beim Einsatz des erfindungsgemäßen Verfahrens werden dabei in besonders vorteilhafter Weise neben dem Entfernungssensor und einer Auswerteeinheit keine weiteren Einrichtungen, wie z.B. Reflektoren oder optischen Marken am Anhänger, benötigt. Dadurch ist das erfindungsgemäße Verfahren besonders flexibel und für den Einsatz bei unterschiedlichen Anhängertypen geeignet. Für die Bestimmung des Anhängerwinkels reicht dabei ein einziger Entfernungssensor aus, es werden keine zusätzlichen Winkelsensoren benötigt, womit beispielsweise der Deichselwinkel bestimmt wird.
Vermessung des Anhängerwinkels erfolgt mittels des Entfernungssensors, indem einzelne Objektpunkte abgetastet werden, wobei vom Entfernungssensor zu jedem abgetasteten Objektpunkt ein Entfernungswert geliefert wird. Der Entfernungssensor kann dabei sowohl als Flächensensor als auch als strahlförmiger Sensor ausgestaltet sein. Für den Fall, dass es sich hierbei um einen strahlförmigen Entfernungssensor handelt, wird der Messstrahl mittels einer Ablenkeinheit in seiner Richtung abgelenkt, sodass damit sequentiell eine Vielzahl von Objektpunkten erfasst wird. Falls dabei zwischen der Längsachse des Zugfahrzeugs und der Längsachse des Anhängers ein großer Winkelunterschied besteht, kann es vorkommen, dass mittels des Entfernungssensors zunächst weniger relevante Objektpunkte von einer der Seitenflächen des Anhängers erfasst werden. Daher ist es im Zusammenhang mit dem hier vorgeschlagenen Verfahren von besonderem Vorteil, falls zunächst die Positionen der Eckpunkte der Anhängerfront bestimmt werden.
In einer besonders vorteilhaften Weise werden bei der Bestimmung der Eckpunkte abgetastete Entfernungswerte von Objektpunkten ausgewertet, wobei die Funktion der Entfernung über dem Erfassungswinkel in ihrer Ableitung an den Eckpunkten Unstetigkeitsstellen aufweisen. Somit können mittels des Entfernungssensors auf zuverlässige Weise die Positionen der Eckpunkte an der Anhängerfront bestimmt werden. Zu jedem Eckpunkt werden dabei der Winkelwert sowie der zugehörige Entfernungswert geliefert. Im Falle eines Flächensensors können analog hierzu die Pixelpositionen der Bildaufnahmezeile bzw. des Bildaufnahmearrays ausgewertet werden. Aufgrund der Winkelinformation und des Entfernungswerts eines einem Eckpunkt zugeordneten Objektpunkts kann die Position dieses Eckpunkts an der Anhängerfront mit hoher Genauigkeit in Bezug auf diejenige Position bestimmt werden, an der sich der Entfernungssensor an dem Zugfahrzeug befindet. Auch kann daraus mit hoher Genauigkeit der Abstand zwischen zwei Eckpunkten in der Ebene der Anhängerfront abgeleitet werden. In einer besonders gewinnbringenden Weise der Erfindung befinden sich die Objektpunkte dabei in einer zur Fahrbahnoberfläche im Wesentlichen parallelen Ebene. In diesem Fall entspricht der Abstand der beiden Eckpunkte an der Anhängerfront in vorteilhafter Weise der Breite des Anhängers.
In einer besonders gewinnbringenden Weise der Erfindung werden die Objektpunkte von wenigstens einer am Anhänger zusätzlich angeordneten Reflexionsfläche geliefert. In Abhängigkeit des verwendeten Entfernungssensors kann es vorteilhaft sein, falls die Frontfläche des Anhängers eine hohe Reflektivität aufweist, um Entfernungswerte unabhängig von Beleuchtungs- und/oder Witterungseinflüssen auf zuverlässige Weise und mit hoher Genauigkeit erfassen zu können. Falls der Anhänger einen Aufbau oder eine Wechselbrücke umfasst, ist dabei die Reflektivität für die meisten Arten von Entfernungssensoren ausreichend. Für den Fall, dass ein Aufbau, eine Wechselbrücke oder dgl. nicht vorhanden ist hat es sich im Zusammenhang mit der Erfindung bewährt, falls wenigstens eine zusätzliche Reflexionsfläche am Anhänger angeordnet ist. Dabei handelt es sich vorzugsweise um eine ebene Fläche mit einer für den jeweiligen eingesetzten Entfernungssensor ausreichenden Reflektivität. Beispielsweise kann es sich hierbei um ein Holzbrett handeln, welches oberhalb der Deichsel vor der Anhängerfront angeordnet ist. Es sind aber auch beliebige andere Materialien und/oder Ausgestaltungsformen für eine zusätzliche Reflexionsfläche möglich. Es wird dabei vorzugsweise anhand der Eckpunkte bzw. eines Eckpunktes und bei bekannter Länge des Brettes der Winkel zwischen Zugfahrzeug und dem Anhänger bestimmt. Wohingegen Profilteile und die Räder vom Anhänger für eine derartige Auswertung weniger geeignet sind, da sowohl das Zugfahrzeug als auch der Anhänger in ihrer Höhe verstellbar ausgestaltet sein können und somit die Messergebnisse verfälscht würden.
In einer weiteren gewinnbringenden Weise der Erfindung wird anhand der Eckpunkte der Anhängerfront und demjenigen Objektpunkt des Anhängers mit dem geringsten Abstand zum optischen Entfernungssensor die Lage der Anhängerfront bezogen auf das Heck des Zugfahrzeugs bestimmt. Aufgrund der Positionen dieser drei Objektpunkte bezogen auf die Sensorposition wird der Anhängerwinkel zwischen dem Zugfahrzeug und dem Anhänger auf zuverlässige Weise bestimmt und daraus die Lage des Anhängers bezogen auf das Fahrzeugheck abgeleitet. Dabei kann es vorkommen, dass einer der beiden Eckpunkte der Anhängerfront mit demjenigen Objektpunkt identisch ist, welcher den geringsten Abstand zum Entfernungssensor aufweist. Der Objektpunkt mit dem geringsten Abstand zum Entfernungssensor wird vorzugsweise dadurch bestimmt, indem aus allen mit dem Entfernungssensor erfassten Objektpunkten derjenige Objektpunkt herausgefiltert wird, welchem der geringste Entfernungswert zugeordnet ist. Die genaue Vorgehensweise bei der anhand der Positionen dieser drei Objektpunkte der Winkel zwischen dem Zugfahrzeug und dem Anhänger bestimmt wird, wird nachfolgend an einem Ausführungsbeispiel anhand einer Figur detailliert aufgezeigt.
Erfindungsgemäß werden anhand der Eckpunkte der Anhängerfront und demjenigen Objektpunkt des Anhängers mit dem geringsten Abstand zum Entfernungssensor der Winkel zwischen Zugfahrzeug und Deichsel sowie der Winkel zwischen Anhänger und Deichsel bestimmt. Die Deichsel bildet dabei eine gemeinsame Bezugsbasis für die beiden Deichselwinkel, wobei diese jeweils auf die Längsachse des Zugfahrzeugs bzw. auf die Längsachse des Anhängers bezogen sind. Damit wird es selbst bei solchen Anhängern, welche eine drehbar gelagerte Vorderachse aufweisen möglich, den Anhängerwinkel zwischen dem Zugfahrzeug und dem Anhänger mit hoher Genauigkeit zu bestimmen. In gewinnbringender Weise wird sodann der Anhängerwinkel zwischen dem Zugfahrzeug und dem Anhänger anhand der beiden Deichselwinkel zwischen Zugfahrzeug und Deichsel sowie zwischen Anhänger und Deichsel anhand trigonometrischer Beziehungen bestimmt.
In einer weiteren vorteilhaften Weise handelt es sich bei dem Entfernungssensor um wenigstens einen bildgebenden Sensor. Im Zusammenhang mit der Erfindung kann es sich bei dem Entfernungssensor nicht nur um einen Entfernungssensor handeln, bei welchem mittels eines einzigen Messstrahls (z.B. Laserstrahl) und einer geeigneten Ablenkeinheit Objektpunkte abgetastet werden. Es kann sich dabei auch um Entfernungssensoren handeln, welche aus einem Array von Sensorelementen oder aus einer Sensorzeile aufgebaut sind. Dabei sind aus dem Stand der Technik z.B. Entfernungsbildkameras bekannt. Gleichsam besteht im Zusammenhang mit der Erfindung aber auch die Möglichkeit zwei oder mehrere Standard Videokameras in einer Stereoanordnung zu betreiben, welche ebenfalls Entfernungswerte liefern. Dabei können neben optischen Sensoren z.B. auch auf Ultraschall basierende oder vergleichbare Sensoren zum Einsatz kommen. In einer besonders gewinnbringenden Weise der Erfindung handelt es sich bei dem Entfernungssensor um einen Laserscanner. Derartige für einen Einsatz im Zusammenhang mit Straßenfahrzeugen geeignete Laserscanner sind aus dem Stand der Technik bereits bekannt. Dabei wird ein Laserstrahl über einen Spiegel abgelenkt, wodurch aus einer einzigen Sensorposition heraus eine Vielzahl an Objektpunkten abgetastet werden kann. Da die Ablenkung des Spiegels mit hoher Genauigkeit und in sehr kleinen Schritten variiert werden kann, lassen sich beim Einsatz eines Laserscanners sehr genaue Ergebnisse bei der Bestimmung des Anhängerwinkels zwischen dem Zugfahrzeug und dem Anhänger erzielen. Da hierzu lediglich die beiden Eckpunkte sowie derjenige Objektpunkt mit dem geringsten Abstand zum Entfernungssensor in Betracht gezogen werden entstehen in diesem Zusammenhang keine großen Datenmengen, wodurch die Auswertung einfach gestaltet werden kann und wobei nur eine geringe Auswertezeit benötigt wird.
Dabei kann zum Auffinden der für die Auswertung relevanten Objektpunkte und/oder für die Auswertung geeignetes Vorwissen herangezogen werden. Es kann sich dabei z.B. um zusätzliche geometrische Größen handeln, welche das Zugfahrzeug und/oder den Anhänger beschreiben und in einer Speichereinheit hinterlegt sind. Beispielsweise handelt es sich dabei um die Außenmaße des Anhängers und die auf diese Außenmaße bezogene Position des Deichseldrehpunktes.
Die mittels des Entfernungssensors erfassten Entfernungswerte werden im Rahmen der Erfindung vorzugsweise einer Rechnereinheit zugeführt, um damit als Ergebnis die Lage des Anhängers in Bezug auf das Zugfahrzeug zu Bestimmen. Das Ergebnis dieser Auswertung kann dem Fahrer sodann beispielsweise auf einer optischen Anzeige im Fahrzeuginnenraum dargestellt werden. Der Fahrer wird dadurch beim Rückwärtsfahren und Rangieren auf zuverlässige Weise unterstützt. Es gleichsam aber auch möglich, dass die Ergebnisse der Auswertung einer Steuereinheit zugeführt werden, um damit aktiv in Fahrdynamik des Zugfahrzeugs und/oder des Anhängers einzugreifen.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsbeispielen anhand der Figur. Dabei zeigt die Figur in einer Draufsicht ein Zugfahrzeug (1), welches über eine Deichsel (6) mit einem Anhänger (2) verbunden ist. Der Anhänger (2) umfasst eine in einem Drehpunkt (3) gelagerte Vorderachse (4). Zur Erfassung von Objektpunkten des Anhängers (2) ist am Heck des Zugfahrzeugs (1) ein Entfernungssensor (5) angeordnet. Mittels des Entfernungssensors (5) werden Objektpunkte des Anhängers (2) erfasst, wobei dabei ein rechter Eckpunkt (7) und ein linker Eckpunkt (8) an der Anhängerfront (9) erfasst werden, um daraus den Winkel zwischen Zugfahrzeug (1) und Anhänger (2) zu bestimmen. In dem in der Figur gezeigten Fall ist der rechte Eckpunkt (7) mit demjenigen Objektpunkt der Anhängerfront (9), welcher den kürzesten Abstand zum Entfernungssensor (5) aufweist, identisch. Nachfolgend wird nun die Herleitung zur Bestimmung des Deichselwinkels (κ₁) zwischen der Fahrzeuglängsachse (11) und der Deichsel (6) sowie des Deichselwinkels (κ₂) zwischen der Anhängerlängsachse (12) und der Deichsel (6) anhand von der mittels dem Entfernungssensor (5) erfassten Entfernungswerten aufgezeigt. Hierbei wird das in der Figur gezeigte Koordinatensystem (10) verwendet. Der Abstand (d_rTR) zwischen der vertikalen Mitte einer hier nicht gezeigten Fangmaulkupplung an welcher der Sensor (5) angeordnet ist und dem rechten Eckpunktes (7) wird mittels der Gleichung
bestimmt. Dabei kennzeichnet (d_rxTR) die x-Koordinate und (d_ryTR) die y-Koordinate des rechten Eckpunktes (7). Der Winkel (λ_r) zwischen der Längsachse des Zugfahrzeugs (11) und dem rechten Eckpunkt (7) wird durch die Beziehung λr = arctan2(dryTR, drxTR)bestimmt. Der Abstand (d_lTR) zwischen der vertikalen Mitte einer hier nicht gezeigten Fangmaulkupplung an welcher der Sensor (5) angeordnet ist und dem linken Eckpunkt (8) wird mit der Gleichung
bestimmt. Dabei kennzeichnet (d_lxTR) die x-Koordinate und (d_lyTR) die y-Koordinate des linken Eckpunktes (8). Der Winkel (λ_l) zwischen der Längsachse des Zugfahrzeugs (11) und dem linken Eckpunkt (8) wird mittels λl = arctan2(dlyTR, dlxTR)bestimmt. Der Abstand (l_F) zwischen dem Eckpunkt (7, 8) und dem Drehpunkt (3) wird anhand der Anhängerbreite (l_A) sowie dem vorderen Überhang (l_AF) mittels der Gleichung
bestimmt. Dabei wird die Anhängerbreite (l_A) vorzugsweise anhand der erfassten Eckpunkte (7, 8) bestimmt, der vordere Überhang (l_AF) und/oder die Länge der Deichsel (l_D) sind/ist dabei vorzugsweise in einer Speichereinheit hinterlegt. Der Winkel (κ_F) zwischen der Längsachse des Anhängers (12) und dem Abstand (l_F) errechnet sich durch
Der Deichselwinkel (κ₁) zwischen der Längsachse des Zugfahrzeugs (11) und der Deichsel (6) wird sodann durch
und der Deichselwinkel (κ₂) zwischen der Längsachse des Anhängers (12) und der Deichsel (6) wird durch
bestimmt. Anhand der beiden Deichselwinkel (κ₁) und (κ₂) wird der Anhängerwinkel zwischen dem Zugfahrzeug (1) und dem Anhänger (2) exakt beschrieben. Auch ist es möglich unter Verwendung dieser beiden Deichselwinkel und einfacher trigonometrischer Beziehungen den Anhängerwinkel zwischen der Längsachse des Zugfahrzeugs (11) und der Längsachse des Anhängers (12) zu bestimmen. Anhand des Anhängerwinkels sowie den erfassten Entfernungswerten wird die Lage des Anhängers (2) in Bezug auf das Zugfahrzeug (1) exakt beschrieben.

1: Zugfahrzeug
2: Anhänger
3: Drehpunkt
4: Vorderachse
5: Entfernungssensor
6: Deichsel
7: rechter Eckpunkt
8: linker Eckpunkt
9: Anhängerfront
10: Koordinatensystem
11: Längsachse Zugfahrzeug
12: Längsachse Anhänger
κ₁, κ₂: Deichselwinkel
κ_F: Winkel zwischen Längsachse Anhänger und Abstandslinie l_F
d_rTR: Abstand rechter Eckpunkt
d_lTR: Abstand linker Eckpunkt
λ_r: Winkel rechter Eckpunkt
λ_l: Winkel linker Eckpunkt
d_rxTR, d_ryTR: X/Y-Koordinate rechter Eckpunkt
d 2 / lxTR + d 2 / lyTR: X/Y-Koordinate rechter Eckpunkt
l_F: Abstand Eckpunkt – Drehpunkt
l_A: Breite Anhänger
l_AF: vorderer Überhang
l_D: Deichsellänge

Claims

Verfahren zur Bestimmung des Anhängerwinkels zwischen einem Zugfahrzeug und einem dazugehörigen Anhänger, wobei Entfernungsdaten mehrerer dem Anhänger zugeordneter Objektpunkte mittels wenigstens eines am Heck des Zugfahrzeugs angeordneten Entfernungssensors erfasst und ausgewertet werden, dass der Entfernungssensor (5) den Anhänger (2) derart vermisst, dass die erfassten Objektpunkte die Eckpunkte (7, 8) der Anhängerfront (9) mit umfassen, wobei anhand dieser Objektpunkte der rechte und linke Eckpunkt (7, 8) der Anhängerfront (9) bestimmt wird, dadurch gekennzeichnet, dass aus den erfassten Objektpunkten des Anhängers (2) derjenige mit dem geringsten Abstand zum Entfernungssensor (5) bestimmt wird, so dass in Kenntnis der Position des Deichseldrehpunktes (3) sodann die Anhängerwinkel (κ₁,κ₂) zwischen dem Zugfahrzeug und dem Anhänger bestimmt werden, indem in einem ersten Schritt anhand der Eckpunkte (7, 8) der Anhängerfront (9) und demjenigen Objektpunkt des Anhängers (2) mit dem geringsten Abstand zum Entfernungssensor (5) der Deichselwinkel (κ₁) zwischen Zugfahrzeug (1) und Deichsel (6) sowie der Deichselwinkel (κ₂) zwischen Anhänger (2) und Deichsel (6) bestimmt werden, und in einem weiteren Schritt der Anhängerwinkel zwischen dem Zugfahrzeug (1) und dem Anhänger (2) anhand der beiden Deichselwinkel zwischen Zugfahrzeug (1) und Deichsel (6) sowie zwischen Anhänger (2) und Deichsel (6) bestimmt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Bestimmung der Eckpunkte (7, 8) die erfassten Entfernungswerte von Objektpunkten ausgewertet werden, wobei die Funktion der Entfernung über dem Erfassungswinkel in ihrer Ableitung an den Eckpunkten (7, 8) Unstetigkeitsstellen aufweisen.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Objektpunkte in einer zur Fahrbahnoberfläche im Wesentlichen parallelen Ebene befinden.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Objektpunkte von wenigstens einer am Anhänger (2) zusätzlich angeordneten Reflexionsfläche geliefert werden.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass anhand der Eckpunkte (7, 8) der Anhängerfront (9) und demjenigen Objektpunkt des Anhängers (2) mit dem geringsten Abstand zum Entfernungssensor (5) die Lage der Anhängerfront (9) bezogen auf das Heck des Zugfahrzeugs (1) bestimmt wird.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Entfernungssensor (5) um wenigstens einen bildgebenden Entfernungssensor handelt.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Entfernungssensor (5) um einen Laserscanner handelt.