DE102015016727A1

DE102015016727A1 - Gespann und Verfahren zur Rangierunterstützung

Info

Publication number: DE102015016727A1
Application number: DE102015016727.8A
Authority: DE
Inventors: Alexander Gaisberg-Helfenberg; Markus Reiff; Thomas Stolk
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2015-12-22
Filing date: 2015-12-22
Publication date: 2016-06-23

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Gespann (1) mit einem Zugfahrzeug (2) und einem Anhänger (3), wobei zumindest im Bereich des Anhängers (3) eine Rückfahrkamera (6) angeordnet ist. Erfindungsgemäß ist das Gespann dadurch gekennzeichnet, dass die Rückfahrkamera (6) als 360°-Kamera ausgebildet oder Teil eines 360°-Kamerasystems ist. Bei einem erfindungsgemäßen Verfahren zur Rangierunterstützung ist es dabei ferner vorgesehen, dass beim Einlegen eines Rückwärtsgangs des Zugfahrzeugs (2), sofern der Anhänger (3) angehängt ist, die Rückfahrkamera (6) an dem Anhänger (3) aktiviert wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Gespann aus einem Zugfahrzeug und einem Anhänger nach der im Oberbegriff von Anspruch 1 näher definierten Art. Außerdem betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Rangierunterstützung oder zum halbautonomen oder autonomen Rangieren eines Gespanns gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 4.
Bei einem Gespann werden Anhänger meist über ein Kugelgelenk am Heck eines Zugfahrzeugs befestigt. Dies gilt insbesondere für Gespanne, bei denen der Anhänger ungelenkt ist. Ein solcher ungelenkter Anhänger weist typischerweise ausschließlich eine ungelenkte Achse oder eine ungelenkte Doppelachse auf. Über das Kugelgelenk, über welches der Anhänger am Zugfahrzeug befestigt ist, können typischerweise Lenk-, Wank- und Gierbewegungen aufgenommen werden, da Kugelgelenke in der Regel drei Freiheitsgrade haben. Bei einer Vorwärtsfahrt des Gespanns lässt sich so der Anhänger zusammen mit dem Zugfahrzeug intuitiv steuern, da der Anhänger, je nach Länge des Gespanns, nahezu ideal der Spur des Zugfahrzeugs folgt. Dreht sich die Fahrtrichtung jedoch um und der Anhänger wird durch das Zugfahrzeug in einer Rückwärtsfahrt des Zugfahrzeugs geschoben, so wird es speziell für ungeübte Fahrer schwierig, das Gespann präzise zu steuern. Dies liegt zum einen daran, dass sich der Zusammenhang aus der Richtung des Lenkungseinschlags am Zugfahrzeug und die daraus resultierende Fahrtrichtungsänderung des Gespanns sich beim Rückwärtsfahren im Gegensatz zur Vorwärtsfahrt umkehrt. Zum anderen ist es so, dass selbst minimale Lenkwinkel über den Hebelarm und die relativ große Länge eines Gespanns verstärkt werden. Es kommt so auch bei minimalem Lenkungseinschlag bereits zu einer großen Auslenkung am Gespann.
Aus der DE 10 2013 016 342 A1 ist ein Verfahren zum assistierten Rückwärtsfahren eines Gespanns aus Zugfahrzeug und Anhänger mittels eines Fahrerassistenzsystems bekannt. Dazu wird der Heckbereich des Anhängers über eine Rückfahrkamera erfasst. Das erfasste Bild kann in einem Anzeigegerät angezeigt werden, wobei zugleich über den aktuellen Lenkwinkel Führungslinien erzeugt und in das Bild der Rückfahrkamera eingeblendet werden. Über geeignete Sensoren im Fahrzeug kann neben diesen Führungslinien entsprechend dem aktuellen Lenkwinkel auch eine Sollbahn eingeblendet werden, sodass ein manueller, halbautomatischer oder vollautomatischer Abgleich der Lenkung in der Art erfolgt, dass das Gespann innerhalb der vorgegebenen Sollführungslinien seine Rückwärtsfahrt durchführt.
Ferner ist aus der EP 2 774 828 A2 ein Verfahren zur Steuerung des Rückwärtsrangierens eines Gespanns bekannt, bei welchem ebenfalls eine Rückfahrkamera im Heckbereich des Anhängers platziert ist. Über ein einen Bildschirm aufweisendes Eingabe- und Anzeigegerät, welches insbesondere über Funk mit dem Fahrzeug verbunden ist, kann ein Sollweg für das Rückwärtsrangieren vorgegeben werden, welchem das Fahrzeug dann durch Bremsbewegungen an den Rädern des Anhängers, zur Unterstützung der Lenkung, folgt. Das Verfahren kann insbesondere von außerhalb des Fahrzeugs automatisch gesteuert werden, wie es auch bei der erstgenannten deutschen Schrift der Fall sein kann.
Die Aufgabe der hier vorliegenden Erfindung besteht nun darin, ein Gespann gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 derart weiterzubilden und zu verbessern, dass das Rangieren, insbesondere bei der Rückwärtsfahrt, erleichtert wird. Außerdem ist es die Aufgabe, ein Verfahren anzugeben, welches die Verfahren gemäß dem Stand der Technik weiter verbessert.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein Gespann mit den Merkmalen im Anspruch 1 gelöst. Eine verfahrensgemäße Lösung ergibt sich aus den Merkmalen im Anspruch 4. Aus den jeweils abhängigen Unteransprüchen ergeben sich besonders vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Gespanns bzw. des Verfahrens gemäß der Erfindung.
Bei dem erfindungsgemäßen Gespann ist es vorgesehen, dass die Rückfahrkamera als 360°-Kamera ausgebildet oder Teil eines 360°-Kamerasystems des Gespanns ist.
Eine solche 360°-Kamera bzw. eine Einbindung der Rückfahrkamera in ein 360°-Kamerasystem des Gespanns ermöglicht eine Sicht auf das Fahrzeug in der Art, dass nicht nur der Bereich hinter dem Anhänger des Gespanns durch die Rückfahrkamera erfasst werden kann, sondern auch zumindest der Seiten des Anhängers des Gespanns selbst. Er kann gemäß einer sehr vorteilhaften Weiterbildung der Idee über ein Anzeigeelement in oder in Kommunikation mit dem Zugfahrzeug zumindest den Anhänger des Gespanns sowie dessen Umgebung in einer Vogelperspektive in einem Bild anzeigen. Insbesondere zusammen beispielsweise mit dem aus der eingangs genannten deutschen Offenlegungsschrift bekannten Verfahren kann dann durch Führungslinien eine Vereinfachung des manuellen Rangierens oder ein automatisches oder halbautomatisches Rangieren einfach und sehr zuverlässig ermöglicht werden.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Idee kann es sich bei dem Gespann dabei um ein Gespann handeln, bei dem der Anhänger ausschließlich mit einer ungelenkten Achse oder Doppelachse ausgestattet ist. Der Anhänger selbst wird bei einem solchen Gespann also nicht gelenkt, sondern die Lenkung erfolgt „indirekt” über seine Aufnahme am Zugfahrzeug über das Kugelgelenk. Die ungelenkte Achse oder Doppelachse wird also weder durch eine Veränderung der Winkelstellung der Räder noch durch beispielsweise einen Bremseingriff oder Ähnliches gelenkt.
Insbesondere beim Einsatz eines derartigen sehr einfachen und kostengünstigen Anhängers in dem Gespann ist die erfindungsgemäße Rückfahrkamera als 360°-Kamera oder Teil eines 360°-Kamerasystems von besonderem Vorteil, um einfach und effizient ein manuelles Rückwärtsrangieren zu erleichtern oder mit minimalem Aufwand ein halbautomatisches oder vollautomatisches Rückwärtsrangieren mit den grundlegend aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren zu ermöglichen.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Rangierunterstützung oder zum halbautonomen oder autonomen Rangieren eines Gespanns ist es entsprechend vorgesehen, dass die an sich bekannte Rückfahrkamera im Heckbereich des Anhängers erfindungsgemäß beim Einlegen eines Rückwärtsgangs des Zugfahrzeugs, sofern der Anhänger angehängt ist, automatisiert eingeschaltet wird. Dieses Verfahren ist besonders einfach und effizient, da es zum jeweils benötigten Zeitpunkt die Rückfahrkamera im Heckbereich des Anhängers selbststätig aktiviert, ohne dass hierfür eine eigenständige Aktivierung notwendig ist. Die Notwendigkeit der Aktivierung wird über Sensoren in dem Fahrzeug anhand des angehängten Anhängers an dem Zugfahrzeug einerseits und des Einlegens des Rückwärtsgangs andererseits erkannt.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Idee kann es dabei ferner vorgesehen sein, dass eine eventuell vorhandene Rückfahrkamera des Zugfahrzeuges bei angehängtem Anhänger und eingelegtem Rückwärtsgang deaktiviert wird. Eine solche ergänzende Deaktivierung einer Rückfahrkamera des Zugfahrzeugs, welche bei angehängtem Anhänger lediglich dessen Deichselbereich zeigen würde, kann gemäß der beschriebenen vorteilhaften Weiterbildung des Verfahrens idealerweise zusätzlich vorhanden sein, um die verfügbaren Datenkanäle und insbesondere ein verfügbares Anzeigeelement ausschließlich für die in dieser Situation relevantere Rückfahrkamera an dem Anhänger zur Verfügung zu haben.
Gemäß einer sehr vorteilhaften Weiterbildung der Idee kann es dabei ferner vorgesehen sein, dass das Gespann, mit welchem das erfindungsgemäße Verfahren verwendet wird, ein Gespann nach einem der Ansprüche 1 bis 3 ist. Insbesondere bei einem solchen Gespann mit einer Rückfahrkamera in Form einer 360°-Kamera oder einer Rückfahrkamera, welche Teil eines 360°-Kamerasystems ist, lässt sich das erfindungsgemäße Verfahren ideal nutzen, um manuell, halbautonom oder vollautonom ein Rückwärtsrangieren des Gespanns zu unterstützen.
Gemäß einer günstigen Ausgestaltung dieser der Idee kann es ferner vorgesehen sein, dass ein Bild der Rückfahrkamera, bevorzugt in einem Anzeigegerät gemäß der oben beschriebenen Ausführung eines erfindungsgemäß denkbaren Gespanns, basierend auf einem aktuellen Lenkwinkel des Zugfahrzeugs Führungslinien für den Anhänger und/oder das Zugfahrzeug eingeblendet werden.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Gespanns bzw. des erfindungsgemäßen Verfahrens ergeben sich auch aus dem Ausführungsbeispiel, welches nachfolgend unter Bezugnahme auf die Figuren näher beschrieben ist.
Dabei zeigen:
1 ein Gespann in einer möglichen Ausführungsform gemäß der Erfindung in einer Vogelperspektive; und
2 eine Darstellung des Gespanns in einem beispielhaften Anzeigeelement in oder in Kommunikation mit dem Zugfahrzeug des Gespanns.
In der Darstellung der 1 ist ein beispielhaft angedeutetes Gespann 1 zu erkennen, welches aus einem mit 2 bezeichneten Zugfahrzeug und einem mit 3 bezeichneten Anhänger besteht. Der Anhänger 3 ist über eine an sich bekannte Anhängevorrichtung 4 mit einem Kugelgelenk am Heck des Zugfahrzeugs 2 befestigt. Der Anhänger 3 selbst soll dabei als einachsiger Anhänger mit einer ungelenkten Achse ausgebildet sein. Die Räder des Anhängers 3 bzw. diese abdeckende mit 5 bezeichnete Radkästen sind an dem Anhänger 3 angedeutet. Das Gespann 1 verfügt über wenigstens eine Rückfahrkamera 6 im Heckbereich des Anhängers 3. Idealerweise verfügt es über weitere Kameras, von welchen einige beispielhaft dargestellt und mit 7 bezeichnet sind, z. B. im Bereich der Außenspiegel des Zugfahrzeugs 2. Außerdem kann das Zugfahrzeug 2 eine eigene mit 8 bezeichnete Rückfahrkamera aufweisen.
Um nun über die Rückfahrkamera 6 im Heckbereich des Anhängers 3 des Gespanns 1 eine ideale Unterstützung für ein Rückwärtsrangieren des Gespanns 1 entweder bei einem manuellen Rangieren oder auch bei einem automatischen bzw. autonomen Rangieren sowie Mischformen hiervon zu ermöglichen, ist es vorgesehen, dass die Rückfahrkamera 6 im Heckbereich des Anhängers 3 immer dann automatisch aktiviert wird, wenn der Anhänger 3 über die Anhängevorrichtung an dem Zugfahrzeug 2 befestigt ist, und wenn in dem Zugfahrzeug 2 der Rückwärtsgang eingelegt ist. Weist das Zugfahrzeug 2 eine eigene Rückfahrkamera 8 auf, so kann diese insbesondere deaktiviert werden, um in einem später noch näher erläuterten und beispielhaft in der 2 dargestellten und mit 9 bezeichneten Anzeigeelement eine Bilddarstellung, wie sie von der Rückfahrkamera 6 im Heckbereich des Anhängers 3 aufgenommen wird, anzuzeigen.
Idealerweise ist es so, dass die Rückfahrkamera 6 im Heckbereich des Anhängers 3, insbesondere zusammen mit den beiden mit 7 bezeichneten Kameras im Bereich der Außenspiegel des Zugfahrzeugs 2, sowie gegebenenfalls weiterer an sich bekannter und hier nicht dargestellter Kameras eine 360°-Ansicht des gesamten Gespanns erzeugt. Eine solche 360°-Ansicht, welche auch als Surroundview-System oder Topview-System bezeichnet wird, zeigt in dem bereits angesprochenen in der 2 dargestellten Anzeigeelement 9 das Gespann 1 in einer Vogelperspektive zusammen mit der Umgebung des Gespanns 1, sodass immer abgeschätzt werden kann, wie dicht das Gespann 1 beispielsweise in seinem Seitenbereich oder in seinem Heckbereich Hindernissen 10 kommt, welche in der Darstellung der 2 durch kastenförmige Elemente entsprechend angedeutet sind.
Sobald nun an dem Zugfahrzeug 2 der Rückwärtsgang eingelegt und gleichzeitig der Anhänger 3 angehängt ist, wird die Rückfahrkamera 6 im Heckbereich des Anhängers 3 zusätzlich oder insbesondere anstelle der Rückfahrkamera 8 des Zugfahrzeugs 2 aktiviert. Idealerweise wird zusammen mit weiteren Kameras wie beispielsweise den Kameras 7 eine 360°-Ansicht des Gespanns 1 in der Vogelperspektive zusammen mit seiner Umgebung und darin befindlichen Hindernissen 10 erzeugt und in dem Anzeigeelement 9, beispielsweise in dem Zugfahrzeug 2 oder gegebenenfalls auch in Kommunikationsverbindung mit dem Zugfahrzeug 2, außerhalb des Gespanns 1 entsprechend angezeigt. Über ein an sich bekanntes Rangier- und Parkassistenzsystem, so wie es beispielsweise auch aus dem eingangs genannten Stand der Technik bekannt ist, lässt sich das Gespann 1 dann beispielsweise in eine mit Z in der Darstellung der 2 bezeichnete Zielposition zwischen den Hindernissen 10 einparken. Dies kann beispielsweise manuell durch einen Fahrer des Zugfahrzeugs 2 oder auch halbautonom bzw. gänzlich autonom durch ein Fahrerassistenzsystem erfolgen.
Zur Visualisierung der zu erwartenden Bewegung, beispielsweise in Abhängigkeit der Winkelstellung des Zugfahrzeugs 2 und des Anhängers 3 zueinander, sowie anhand des Lenkwinkels, welcher an dem Zugfahrzeug 2 über entsprechende Sensoren erfasst werden kann, können dabei in das Bild des Anzeigeelements 9 in der Darstellung der Figur strichpunktiert angedeutete und mit 11 bezeichnete Führungslinien eingeblendet werden, entlang welcher sich das Gespann 1 bei dem aktuellen Lenkwinkel bewegen wird. Diese Führungslinien 11 werden mit zunehmender Bewegung des Gespanns 1 und sich verändernden Parametern entsprechend animiert, sodass in dem Anzeigeelement 9 immer die Führungslinien 11 angezeigt werden, welche aktuell gelten. Ferner ist es möglich, die Führungslinien 11 mit Sollführungslinien, wie es im eingangs genannten Stand der Technik beschrieben ist, zu kombinieren, um so manuell, halbautomatisch oder vollautomatisch das Rangieren des Gespanns 1, und hier insbesondere das Rückwärtsrangieren desselben, zu unterstützen.
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

DE 102013016342 A1 [0003]
EP 2774828 A2 [0004]

Claims

Gespann (1) mit einem Zugfahrzeug (2) und einem Anhänger (3), wobei zumindest im Bereich des Anhängers (3) eine Rückfahrkamera (6) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Rückfahrkamera (6) als 360°-Kamera ausgebildet oder Teil eines 360°-Kamerasystems ist.
Gespann (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Anhänger (3) ausschließlich mit einer ungelenkten Achse oder Doppelachse ausgestattet ist.
Gespann (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Anzeigeelement (9) in oder in Kommunikation mit dem Zugfahrzeug (2) vorgesehen ist, welches dafür ausgelegt ist, das Gespann (1) sowie dessen Umgebung in einer Vogelperspektive anzuzeigen.
Verfahren zur Rangierunterstützung oder zum halbautonomen oder autonomen Rangieren eines Gespanns (1), umfassend ein Zugfahrzeug (2) und einen Anhänger (3), wobei zumindest der Anhänger (3) im Heckbereich eine Rückfahrkamera (6) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass beim Einlegen eines Rückwärtsgangs in dem Zugfahrzeug (2), sofern der Anhänger (3) angehängt ist, die Rückfahrkamera (6) an dem Anhänger (3) aktiviert wird.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine eventuell vorhandene Rückfahrkamera (8) an dem Zugfahrzeug (2) bei angehängtem Anhänger (3) und eingelegtem Rückwärtsgang des Zugfahrzeugs (2) deaktiviert wird.
Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass als Gespann (1) ein Gespann nach einem der Ansprüche 1 bis 3 verwendet wird.
Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass in ein Bild einer Rückfahrkamera (6), bevorzugt in einem Anzeigeelement (9) gemäß Anspruch 3, basierend auf einem aktuellen Lenkwinkel des Zugfahrzeugs (2) und/oder der Winkelstellung des Zugfahrzeugs (2) und des Anhängers (3) zueinander Führungslinien (11) für den Anhänger (3) und/oder das Zugfahrzeug (2) eingeblendet werden.