DE102016209418A1

DE102016209418A1 - Betreiben eines Gespanns mittels Vermessung der relativen Lage eines Informationsträgers über eine Ausleseeinrichtung

Info

Publication number: DE102016209418A1
Application number: DE102016209418.1A
Authority: DE
Inventors: Alexander Augst
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2016-05-31
Filing date: 2016-05-31
Publication date: 2017-11-30

Abstract

Ein Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Gespanns mit einem Zugfahrzeug und einem Anhänger. Der Anhänger weist einen Informationsträger mit Information auf, die von dem Zugfahrzeug mittels einer zugfahrzeugseitigen Ausleseeinrichtung auslesbar ist. Mittels einer zugfahrseitigen Ausleseeinrichtung kann die relative Lage des Anhängers zum Zugfahrzeug bestimmt werden und basierend auf der relativen Lage des Anhängers zum Zugfahrzeug kann das Gespann betrieben werden, beispielsweise ein unterstützter Rangiervorgang durchgeführt werden. Das erfindungsgemäße Verfahren kennzeichnet sich dadurch, dass mittels der zugfahrseitigen Ausleseeinrichtung eine relative Lage des Informationsträgers zum Zugfahrzeug vermessen wird. Basierend auf der vermessenen Lage des Informationsträgers kann dann eine relative Lage des Anhängers zum Zugfahrzeug ermittelt werden.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und ein entsprechendes Fahrzeugsystem zum Betreiben eines Gespanns mit einem Zugfahrzeug (z. B. Personenkraftwagen) und einem Anhänger.
Es sind Anhänger-Fahrerassistenzfunktionen bekannt, die den Fahrer beim Betreiben eines Gespanns unterstützen, beispielsweise beim Rangieren mit einem angekoppelten Anhänger, beim Annähern des Zugfahrzeugs an den Anhänger und/oder beim Ankuppeln.
Beispielsweise kann ein Gespann rückwärts mittels einer Anhängerrückfahrt-Assistenzfunktion rangiert werden, indem ein zentraler Drehsteller vom Fahrer zur Steuerung der Fahrtrajektorie des Anhängers in geeigneter Weise gedreht wird. Über den Drehsteller gibt der Fahrer die Richtung vor, in die das Gespann rückwärts gelenkt werden soll.
Nachteilig an bekannten Anhänger-Fahrerassistenzfunktionen ist es, dass die Erkennung des Winkels zwischen Anhänger und Fahrzeug häufig fehleranfällig ist, wenig präzise oder aufwändig ist. Eine Winkelerkennung mit geringer Fehleranfälligkeit und hoher Genauigkeit ist vor dem Hintergrund von sicherheitsrelevanten, automatisierten Fahrzeugfunktion wichtig.
Darüber hinaus gibt es nicht den einen Standard-Anhänger, sondern Anhänger in unterschiedlichen Typen und Größen. Diese unterscheiden sich häufig deutlich hinsichtlich ihrer Eigenschaften und des Einflusses auf das Fahrverhalten. Besonders groß sind die Unterschiede zwischen Lastanhängern, Wohnmobilen, Yacht- oder Pferde-Anhängern.
Speziell die Kenntnis über die Bauform des Anhängers (z. B. ein Starrdeichselanhänger, ein Gelenkdeichselanhänger oder ein Sattelanhänger) die Anzahl der Achsen und den Achsenabstand sind neben weiteren Parametern für ein optimales Rangieren eines Fahrzeuganhängers über eine Anhänger-Fahrerassistenzfunktionen hilfreich. Durch sehr große Unterschiede zwischen diversen Anhängertypen ist ein optimales Rangieren schwer zu erreichen, wenn die Unterschiede nicht entsprechend von der Anhänger-Fahrerassistenzfunktion berücksichtigt werden. Außerdem ist es häufig so, dass eine Anhänger-Fahrerassistenzfunktion mit den Besonderheiten neuer Anhängertypen, die in der Software der Anhänger-Fahrerassistenzfunktion nicht berücksichtigt wurden, nicht optimal umgehen kann.
Zur Berücksichtigung des Einflusses eines speziellen Anhängertyps auf eine Anhängerrückfahrt-Assistenzfunktion ist es aus der Druckschrift DE 10 2014 216 635 A1 bekannt, dass Anhängerparameter, die auf einem Etikett eingebettet sind, das an dem Anhänger befestigt ist, dazu verwendet werden, um eine Anhängerrückfahrt-Assistenzfunktion zu konfigurieren. Bei dem Etikett kann es sich beispielsweise um ein Etikett mit QR-Code (QR – Quick Response) oder um einen RFID-Tag (RFID – radio-frequency identification) handeln. Das Anhängerrückfahrt-Assistenzsystem weist eine Anhängerkupplungs-Erkennungsvorrichtung auf, die eine Rückfahrkamera sein kann, um die Anhängerposition zu verfolgen. Die Anhängerkupplungs-Erkennungsvorrichtung dient zum Bestimmen des Anhänger-Kupplungswinkels zwischen Zugfahrzeug und Anhänger und entspricht hier der Differenz des Gierwinkels des Anhängers und des Gierwinkels des Zugfahrzeugs. Im Fall eines Etiketts mit einem QR-Code kann als Lesegerät zum Auslesen des Etiketts eine Rückfahrkamera verwendet werden. Diese Rückfahrkamera kann zum Erkennen des Codes an dem Anhänger, zum Identifizieren des Anhängers und zum Konfigurieren des Anhängerrückfahr-Assistenzsystems mit den Anhängerparametern verwendet werden.
Es ist Aufgabe der Erfindung, eine verbesserte Erkennung der relativen Lage des Anhängers zum Zugfahrzeug (oder umgekehrt: der relativen Lage des Zugfahrzeugs zum Anhänger) zum Betreiben eines Gespanns, beispielsweise im Rahmen einer Anhängerfahrer-Assistenzfunktion, zu ermöglichen.
Die Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben. Es wird darauf hingewiesen, dass zusätzliche Merkmale eines von einem unabhängigen Patentanspruch abhängigen Patentanspruchs ohne die Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs oder nur in Kombination mit einer Teilmenge der Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs eine eigene und von der Kombination sämtlicher Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs unabhängige Erfindung bilden können, die zum Gegenstand eines unabhängigen Anspruchs, einer Teilungsanmeldung oder einer Nachanmeldung gemacht werden kann. Dies gilt in gleicher Weise für in der Beschreibung beschriebene technische Lehren, die eine von den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche unabhängige Erfindung bilden können.
Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Gespanns mit einem Zugfahrzeug (z. B. mit einem Kraftwagen, insbesondere einem Personenkraftwagen) und einem Anhänger. Hierbei können das Zugfahrzeug und der Anhänger bereits über eine Anhängerkupplung miteinander gekoppelt sein. Es ist auch möglich, dass das Zugfahrzeug und der Anhänger zunächst noch nicht gekoppelt sind und beispielsweise das Verfahren einen Annäherungsvorgang des Zugfahrzeugs an den Anhänger oder einen Ankuppelvorgang betrifft.
Der Anhänger weist einen Informationsträger mit Information auf, die von dem Zugfahrzeug mittels einer zugfahrzeugseitigen Ausleseeinrichtung auslesbar ist. Bei dem Informationsträger handelt es sich beispielsweise um einen Informationsträger mit einen optisch lesbaren Informationscode, insbesondere um einen QR-Code oder um einen Barcode. Alternativ kann es sich bei dem Informationsträger auch um einen RFID-Transponder handeln. Bevorzugt umfasst der Informationscode einen Identifikator. Der Identifikator kann z. B. den Informationsträger als geeignet oder autorisiert für das Betreiben des Verfahrens kennzeichnen oder eine bestimmte Zuordnung, beispielsweise zu einem bestimmten Zugfahrzeug, Anhänger, Fahrer repräsentieren. Die Ausleseeinrichtung kann ein Teil eines Fahrzeugsystems sein, mit dem Fahrzeug bzw. Anhänger verbaut sein oder an dieses bzw. diesen insbesondere nachträglich angebracht werden.
Vorzugsweise handelt es sich bei dem Informationsträger um ein Etikett, welches an dem Anhänger befestigt ist, insbesondere angeklebt ist. Der Informationsträger ist beispielsweise auf der Karosserie des Anhängers auf der dem Zugfahrzeug zugewandten Seite angebracht. Der Informationsträger kann aber auch im Anhänger fest integriert sein und beispielsweise auf der dem Zugfahrzeug zugewandten Seite der Karosserie des Anhängers aufgedruckt sein oder in einer Anhängerkomponente verbaut sein. Beispielsweise handelt es sich um einen Aufkleber mit einem optisch lesbaren Informationscode, insbesondere einem QR-Code, den sich ein Nutzer für seinen Anhängertyp beispielsweise aus dem Internet herunterladen und ausdrucken kann. Auch kann es sich um einen durch den Nutzer (z. B. mittels eines mobilen Anwendergeräts, beispielsweise mit einer hierfür eingerichteten Applikation) beschreibbaren RFID-Tags handeln.
Ferner kann der Informationsträger, insbesondere das Etikett, auch eine Kombination aus einem z. B. optisch lesbaren Code und einem z. B. in Etikett integrierten RFID-Tag umfassen. Bevorzugt kann im Verfahren zumindest ein Teil der in diesem Dokument beschriebenen Daten abhängig vom dem optisch lesbaren Code und ein Teil der Daten abhängig von dem RFID-Tag ermittelt werden. Auch ist ein Vergleich der Daten aus dem RFID-Tag und dem optisch lesbaren Code im Verfahren, z. B. zwecks Plausibilisierung, vorteilhaft anwendbar. Dies ist für erweiterte Sicherheitsstandards hilfreich.
Mittels einer zugfahrseitigen Ausleseeinrichtung, beispielsweise einer optischen Ausleseeinrichtung (z. B. einer Kamera) im Fall eines optisch lesbaren Informationscodes, kann die relative Lage des Anhängers zum Zugfahrzeug bestimmt werden und basierend auf der relativen Lage des Anhängers zum Zugfahrzeug kann das Gespann betrieben werden, beispielsweise ein unterstützter Rangiervorgang durchgeführt werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung kennzeichnet sich dadurch, dass mittels der zugfahrseitigen Ausleseeinrichtung eine relative Lage des Informationsträgers zum Zugfahrzeug vermessen wird. Hierzu wird im Fall einer optischen Ausleseeinrichtung eine mittels einer optischen Sensorik ermittelte optische Information, beispielsweise ein mit einer Rückfahrkamera aufgenommenes optisches Bild des Informationsträgers, ausgewertet. Beispielsweise wird zur Kennzeichnung der relativen Lage des Informationsträgers ein horizontaler und/oder vertikaler Richtungswinkel aus Sicht der Kamera bestimmt.
Das Vermessen der relativen Lage des Informationsträgers umfasst vorzugsweise, dass ein Informationscode des Informationsträgers mittels der Ausleseeinrichtung erkannt wird und die relative Lage des erkannten Informationscodes des Informationsträgers vermessen wird. Die relative Lage des erkannten Informationscodes beispielsweise in einem Kamerabild kann zur Angabe der relativen Lage des Informationsträgers verwendet werden.
Basierend auf der vermessenen Lage des Informationsträgers kann dann eine relative Lage des Anhängers zum Zugfahrzeug ermittelt werden. Alternativ kann auch angenommen werden, dass die relative Lage des Anhängers zum Zugfahrzeug der relativen Lage des Informationsträgers entspricht, wenn ein Referenzpunkt des Anhängers, der die Lage des Anhängers markiert, der Position des Informationsträgers entspricht. Das Gespann wird also abhängig von zumindest einer ermittelten relativen Lage des Anhängers betrieben, die aus der vermessenen Lage des Informationsträgers ermittelt wird.
Die relative Lage des Anhängers bzw. der relative Lage des Informationsträgers kann einem Richtungsparameter entsprechen (oder diesen umfassen), insbesondere einem Winkelparameter, der die Richtung der Position des Anhängers bzw. des Informationsträgers in Bezug auf einen Bezugspunkt des Zugfahrzeug (z. B. der Kupplungspunkt der Anhängerkupplung) angibt.
Die relative Lage kann die horizontale und/oder eine vertikale Lage betreffen.
Erfindungsgemäß wird der Informationsträger (mit einem beispielsweise maschinenlesbaren optischen Code oder einer RFID-Funktionalität) als solcher als ein Positionsgeber/Positionsindikator benutzt.
Ein solcher Informationsträger mit seiner sensorisch erfassbaren Charakteristik (beispielsweise mit einem maschinenlesbaren optischen Code oder mit einem abgestrahlten RFID-Code-Funksignal) weist den Vorteil auf, dass dieser mit anderen Gegenständen außerhalb des Anhängers oder auch mit anderen Anhängerteilen kaum verwechselbar ist. Daher ergibt sich eine sehr sicherere und präzise Lagebestimmung des Anhängers zum Zugfahrzeug. Insbesondere kann ein Winkelparameter zwischen dem Anhänger und dem Zugfahrzeug präzise bestimmt werden.
Vorzugsweise wird in Abhängigkeit der relativen Lage des Anhängers zum Zugfahrzeug eine Fahrzeugfunktion, insbesondere eine zugfahrzeugseitig ausgeführte Fahrzeugfunktion und/oder eine anhängerseitig ausgeführte Anhängerfunktion, gesteuert. Bei der Fahrzeugfunktion handelt es sich beispielsweise um eine Fahrerassistenzfunktion des Zugfahrzeugs, insbesondere um eine Anhänger-Assistenzfunktion, z. B. eine Anhängerrückfahr-Assistenzfunktion oder um eine Anhänger-Kupplungsfunktion.
Die Fahrzeugfunktion kann insbesondere eine Fahrerassistenzfunktion umfassen, die einen Fahrer eines Fahrzeugs beim Führen des Zugfahrzeugs (mit oder ohne Gespannbetrieb) unterstützt, und/oder eine Vertikaldynamikfunktion zur Steuerung der Vertikaldynamik des Zugfahrzeugs und/oder des Anhängers umfassen. Bei der Anhängerfunktion kann es sich um eine Funktion zur Steuerung der Längsführung, Querführung und/oder Vertikaldynamik des Anhängers handeln. Unter dem Begriff „Steuerung” ist im Rahmen des Dokuments selbstverständlich auch die Regelung zu verstehen. Es kann sich dabei um eine Fahrzeugfunktion handeln, die an sich speziell für den Betrieb des Gespanns eingerichtet ist, oder (auch) für den Betrieb des Zugfahrzeugs ohne Anhänger dient.
Beispielsweise kann eine Fahrerassistenzfunktion eingerichtet sein, ein Fahrzeug zumindest teilweise autonom längs und/oder quer zu führen, beispielsweise in Form einer Einpark- bzw. Rangierfunktion. Beispielsweise kann eine Vertikaldynamikfunktion mit Steuerung der Zugfahrzeugaktoren und/oder Anhängeraktoren zur Beeinflussung, insbesondere zur Stabilisierung, der Straßenlage des Zugfahrzeugs und/oder Anhängers, z. B. in Kurven, dienen. Auch kann eine Vertikaldynamikfunktion zur Steuerung (Stabilisierung) von Wanken und/oder Nicken und/oder Gieren des Zugfahrzeugs und/oder Anhängers dienen. Dabei kann im Verfahren eine Anpassung der Vertikaldynamikfunktion, insbesondere eine Anpassung der Steuerung von Wanken und/oder Nicken und/oder Gieren des Zugfahrzeugs und/oder Anhängers abhängig von den Messdaten oder davon abhängiger Information vorgenommen werden.
Ferner kann die Fahrzeugfunktion eine Fahrerinformationsfunktion, eine Signalfunktion, insbesondere zur Signalisierung gegenüber anderen Verkehrsteilnehmern, und/oder eine Lichtfunktion des Zugfahrzeugs oder Anhängers sein, die für einen Anhängerbetrieb ausgestaltet ist.
Die Anhängerfunktion kann eine Funktion des Anhängers sein, die insbesondere einen steuernden Eingriff in die Anhängerführung, Querdynamik und/oder Vertikaldynamik des Anhängers vornimmt. Die Anhängerfunktion kann im Wesentlichen die gleichen oder sinngemäß angepassten Eigenschaften wie die zugfahrzeugseitige Fahrzeugfunktion umfassen.
Beim Anhänger kann es sich beispielsweise um ein Wohnmobil, einen Lasten-Anhänger, ein Pferdeanhänger oder einen Yachtanhänger handeln.
Der Fahrzeuganhänger kann auch mehrere Achsen und/oder biegsam miteinander verbundene Teile umfassen. Insbesondere handelt es sich bei dem Anhänger um einen bestimmten Anhänger. Ein bestimmter Anhänger kann anhand eines bestimmten Anhängertyps und/oder eines Zustands, z. B. des Beladungszustands, gekennzeichnet sein.
Ein zweiter Aspekt der Erfindung ist auf ein Verfahren zum Betreiben eines Gespanns mit einem Zugfahrzeug und einem Anhänger gerichtet, wobei das Zugfahrzeug einen Informationsträger mit Information aufweist, die mittels einer anhängerseitigen Ausleseeinrichtung auslesbar ist. Mittels der anhängerseitigen Ausleseeinrichtung wird eine relative Lage des Informationsträgers zum Anhänger vermessen, wobei basierend auf der vermessenen Lage des Informationsträgers eine relative Lage des Zugfahrzeugs zum Anhänger ermittelt wird oder die relative Lage des Zugfahrzeugs zum Anhänger der relativen Lage des Informationsträgers entspricht. Die Bestimmung der relativen Lage des Informationsträgers und/oder der relativen Lage des Zugfahrzeugs kann in dem Anhänger oder in dem Zugfahrzeug erfolgen, wobei gegebenenfalls eine entsprechende Kommunikationsverbindung zum Datenaustausch zwischen dem Anhänger und dem Zugfahrzeug vorhanden ist. Basierend auf der relativen Lage des Zugfahrzeugs wird das Gespann betrieben. Beispielsweise wird die relative Lage des Zugfahrzeugs zum Anhänger für eine zugfahrzeugseitige Fahrzeugfunktion verwendet, beispielsweise für eine zugfahrzeugseitige Anhängerrückfahr-Assistenzfunktion. Es wäre aber auch denkbar, dass die relative Lage des Zugfahrzeugs zum Anhänger für eine anhängerseitige Fahrzeugfunktion verwendet wird.
Die vorstehenden Ausführungen zum erfindungsgemäßen Verfahren nach dem ersten Aspekt der Erfindung gelten in entsprechender Weise auch für das erfindungsgemäße Verfahren nach dem zweiten Aspekt der Erfindung.
Gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung ist ein Informationsträger am Anhänger, insbesondere an eine bestimmten Position am Anhänger, vorhanden, der mit Mitteln des Fahrzeugs ausgelesen wird, wohingegen gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung ein Informationsträger am Fahrzeug vorhanden ist, der mit Mitteln des Anhängers ausgelesen wird. Selbstverständlich kann sich auch an beiden Fahrzeugen jeweils zumindest ein Informationsträger befinden, dessen relative Lage dann mit der Ausleseeinrichtung des jeweils anderen Fahrzeugs zum Bestimmen der relativen Lage des den Informationsträger umfassenden Fahrzeugs vermessen wird.
Der zweite Aspekt der Erfindung ist auch deswegen vorteilhaft, weil einen moderner Anhänger bereits mit einer (für die Ausführung des Verfahrens eingerichteten) Lesevorrichtung versehen oder mit einer solchen Leseeinrichtung nachgerüstet werden kann. Eine solche Lesevorrichtung kann außerdem auch einen oder mehrere weitere Zwecke im Zusammenhang mit dem Betrieb des Anhängers erfüllen.
Bei beiden Aspekten der Erfindung kann ein Datenaustausch zwischen Fahrzeug und Anhänger, z. B. über eine drahtlose Funkschnittstelle, im Verfahren genutzt werden, um die beispielsweise anhängerseitig ermittelte Lageinformation an das Zugfahrzeug bzw. die beispielsweise zugfahrzeugseitig ermittelte Lageinformation an den Anhänger zu übermitteln. Es kann auch beidseitig ermittelte Lageinformationen abgeglichen oder verrechnet werden.
Beispielsweise kann ein am Anhänger angebrachter maschinenlesbarer Code mit einer (entsprechend eingerichteten) zugfahrzeugseitigen Rückfahrkamera ausgelesen werden und/oder ein am Zugfahrzeug angebrachter oder verbauten RFID-Transponder mit einem RFID-Lesegerät des Anhängers ausgelesen werden.
Nachfolgend werden beispielhafte oder bevorzugte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens nach dem ersten Aspekt der Erfindung und des erfindungsgemäßen Verfahrens nach dem zweiten Aspekt der Erfindung beschrieben.
Der Informationsträger kann beispielsweise ein Informationsträger mit optisch lesbarem Informationscode sein, insbesondere ein QR-Code oder ein Barcode. Die relative Lage des Informationsträgers zum Zugfahrzeug wird dann vorzugsweise durch Vermessen der Lage des Informationscodes mittels der optischen Ausleseeinrichtung bestimmt, z. B. mittels einer Kamera oder einer Leseeinrichtung mit Lichtquelle und lichtempfindlichem Sensor zum Empfang des von dem optischen Code reflektierten Lichtes.
Es kann sich aber auch um einen Informationsträger in Form eines RFID-Transponders handeln. Die relative Lage des Informationsträgers kann im Verfahren in Abhängigkeit von einem oder mehreren mittels einer RFID-Ausleseeinrichtung empfangenen Funksignalen, insbesondere Antwortsignalen, des RFID-Transponders ermittelt werden.
Dabei kann bevorzugt eine ermittelte Richtung des Antwortsignals und/oder der Zeitpunkt des Empfangs zumindest eines Antwortsignals berücksichtigt werden. Insbesondere kann die relative Lage des Informationsträgers aus einem Vergleich zwischen einem Zeitpunkt der Absendung einer Anfragesignals und dem Erhalt eines oder mehrerer Antwortsignale ermittelt werden.
Unter dem Begriff RFID-Transponder werden auch weitere Technologien zu einem Datenaustausch im Nahfeld, insbesondere NFC (NFC – Near Field Communication), verstanden.
So kann es sich bei dem RFID-Transponder und der RFID-Leseeinrichtung auch um einen NFC-Transponder (NFC – Near Field Communication) bzw. um eine NFC-Leseeinrichtung handeln.
Bevorzugt handelt es sich bei einem RFID-Transponder um einen RFID-Transponder, der bereits in der Produktion entsprechender Zugfahrzeugteile und/oder Anhängerteile (z. B. in einen Stoßfänger) eingearbeitet wurde.
Dabei können im Verfahren auch die mit den Zugfahrzeugteilen bzw. Anhängerteilen verbundenen (eingearbeiteten, z. B. in den Kunststoff vergossenen) RFID-Transponder genutzt werden, die bisher lediglich für Logistikzwecke (z. B. zur Fahrzeugteile-Verwaltung) bei einer Fahrzeugproduktion genutzt wurden. Beispielsweise kann auch vorgesehen werden, dass diese RFID-Transponder dabei auch zur Ausführung des Verfahrens eingerichtet werden und/oder mit neuen Daten, insbesondere nachträglich, beispielsweise mittels eines Anwendergeräts des Nutzers, beschreibbar sind.
Es ist von Vorteil, wenn durch Auslesen des Informationsträgers zumindest ein Anhängerparameter und/oder ein Zugfahrzeugparameter ermittelt werden kann, der ein oder mehrere (bestimmte) Anhängermerkmale bzw. ein oder mehrere (bestimmte) Zugfahrzeugmerkmale beschreibt. Die Ermittlung des zumindest einen Parameters erfolgt typischerweise in Abhängigkeit eines optisch auslesbaren Informationscodes des Informationsträgers oder in Abhängigkeit eines in einem RFID-Transponder enthaltenen Codes. Vorzugsweise umfasst der Informationsträger selbst den Parameter. Es wäre aber auch denkbar, dass der Informationsträger auslesbare Information (z. B. eine Verknüpfung zu einer Datenbank) enthält, mit Hilfe derer der Parameter aus zugfahrzeugseitigen Datenbank oder einer gespann-externen Datenbank ausgelesen werden kann.
Sofern der Parameter dann zur Verfügung steht, kann das Betreiben des Gespanns auch abhängig von dem zumindest einen ermittelten Anhängerparameter und/oder Fahrzeugparameter erfolgen.
Mit anderen Worten: Zusätzlich zu der Information über ein oder mehrere Merkmale des Anhängers und/oder des Zugfahrzeugs, die durch Auslesen des Informationsträgers ermittelt wird, kann durch Erkennung des maschinenlesbaren Codes bzw. durch Empfang eines Funksignals des RFID-Transponders der Informationsträgers als Positionsgeber bzw. Positionsindikator benutzt werden. Somit kann für den Anhängerbetrieb durch Auslesen des Informationsträgers beispielsweise das Zugfahrzeug zugleich mit zwei unterschiedlichen Informationen versorgt werden, nämlich mit der aktuellen Position durch Vermessen der Position Informationsträgers und mit dem zu berücksichtigende Parameter durch Auslesen der gespeicherten Information.
Ein besonderer Vorteil ergibt sich für das Betreiben des Gespanns aus der Kombination der Berücksichtigung des aus dem Informationsträger ermittelten Anhängerparameters bzw. Zugfahrzeugparameters und der ermittelten relativen Lage (Position). Dabei können beide im selben Vorgang ermittelt werden.
Bei einem Anhängerparameter kann es sich beispielsweise um einen die Bauform des Anhängers repräsentierenden Parameter (z. B. Starrdeichselanhänger, Gelenkdeichselanhänger, Sattelanhänger), um Abmessungen des Anhängers oder eines Teils des Anhängers (z. B. die Länge der Deichsel), den Achsabstand und/oder den Radabstand des Anhängers oder der Position des Schwerpunkts des Anhängers handeln.
Ein Anhängerparameter oder Zugfahrzeugparameter kann Aufschluss über zumindest einen bestimmten Teil des Anhängers bzw. Zugfahrzeugs geben.
Insbesondere kann ein Anhängerparameter bzw. Zugfahrzeugparameter eine oder mehrere geometrische Eigenschaften, insbesondere jeweils innerhalb des Anhängers bzw. Zugfahrzeugs beschreiben, z. B.

– die Position der Kupplung eines Anhängers und/oder Fahrzeugs, z. B. eine Höhe der Kupplung,
– die Form des Anhängers oder die Zugänglichkeit der Anhängerkupplung,
– die Beweglichkeit der Anhängerkupplung, z. B. mögliche vertikale Verstellmöglichkeiten der Kupplungsvorrichtung.

Die ein oder mehreren Anhängerparameter und/oder Fahrzeugparameter können einen oder mehrere Parameter umfassen, die für die Fahreigenschaften bzw. Rangiereigenschaften des Anhängers bzw. Zugfahrzeugs kennzeichnenden sind.
Die ein oder mehreren Anhängerparameter und/oder Fahrzeugparameter können eine Vielzahl von Abmessungsinformationen, insbesondere Konturinformationen oder Forminformationen, des Anhängers oder Zugfahrzeugs umfassen. Bevorzugt kann ein Anhängerparameter und/oder Zugfahrzeugparameter einen Teil eines dreidimensionalen Modells des Anhängers bzw. Zugfahrzeugs repräsentieren. Dabei kann mit Hilfe des Informationsträgers ein Teil eines (zumindest vereinfachten) 3D-Modells des Anhängers oder des Zugfahrzeugs ermittelt, insbesondere abgerufen, werden. Daraufhin kann das Betreiben des Gespanns unter Berücksichtigung der Merkmale eines solchen 3D-Modells erfolgen.
Beispielsweise kann dabei ein Manöver, z. B. ein Rangiervorgang des Gespanns, vor seiner realen Ausführung zumindest teilweise simuliert werden und daraufhin anhängig von dem Ergebnis der Simulation in Realität in einer unveränderten Form oder in einer (auf bestimmte Weise) veränderten Form ausgeführt werden.
Beispielsweise kann im Verfahren eine Fahrerinformation über eine Anzeige an den Fahrer ausgegeben werden, die den bestimmten (aktuell in der Realität angekuppelten) Anhänger repräsentiert. Es kann eine 3D-Grafik ausgegeben werden, die den aktuellen Anhänger zusammen mit dem 3D-Modell des Fahrzeugs darstellt.
Wie vorstehend beschrieben, kann die im Informationsträger enthaltene Information auch als eine Zugriffsinformation auf die in einer Datenbank gespeicherten Anhängerparameter bzw. Zugfahrzeugparameter, insbesondere als Link auf die entsprechenden Parameter des Anhängers bzw. des Zugfahrzeugs in einer Datenbank, ausgestaltet sein. Dabei können die aktuellen und vollständigen Daten zu den Anhängerparametern bzw. den Zugfahrzeugparametern abhängig vom Auslesen des Informationsträgers beispielsweise aus einer externen Datenbank, z. B. aus einem Kundenportal, abgerufen werden. Dies hat den Vorteil, dass eine große Menge an Information über den Anhänger bzw. das Zugfahrzeug mittels nur einer lediglich geringen Datenmenge aus dem Informationsträger abgerufen werden kann.
Das Ermitteln einer relativen Lage des den Informationsträger umfassenden Fahrzeugs oder das Verwenden einer ermittelten relativen Lage erfolgen vorzugsweise nur dann, wenn erkannt wird, dass der maschinenlesbare Informationscode und/oder die auslesbare Information des RFID-Transponders zu einem Anhänger bzw. Zugfahrzeug, insbesondere zu einem bestimmten Anhängertyp bzw. Zugfahrzeugtyp, gehören.
Besonders bevorzugt umfasst dieses Erkennen eine Identifikation, dass es sich um einen maschinenlesbaren Code bzw. eine Information eines RFID-Transponders eines bestimmten Anhängertyps bzw. Zugfahrzeugtyps oder eines bestimmten individuellen Anhängers bzw. Zugfahrzeugs handelt.
Dabei kann das Erkennen, dass der maschinenlesbare Informationscode und/oder der empfangene Informationscode des RFID-Transponders zu einem Anhänger bzw. Zugfahrzeug gehören, auch eine zu dem Auslesen des Informationsträgers zusätzliche Überprüfung (d. h. Plausibilisierung) mit anderen Mitteln umfassen. Beispielsweise wird mit der Rückfahrkamera erkannt, dass sich das Fahrzeug an einen Anhänger annähert. Wenn dann zusätzlich Information aus dem Informationsträger ausgelesen wird, der einen Anhängerparameter repräsentiert, wird ein vom Verfahren unterstütztes Betreiben des Gespanns veranlasst.
Beispielsweise kann im Verfahren abhängig von dieser Erkennung zumindest die Aktivierung eines Anhänger-Assistenzsystems zur Unterstützung oder Automatisierung des Gespannbetriebs veranlasst werden.
Dabei kann eine Fehlerwahrscheinlichkeit oder eine Messabweichung bei der Positions- oder Winkelmessung im Vergleich zu konventionellen Verfahren deutlich reduziert werden, indem die ausgelesen Information mit Mitteln des Zugfahrzeugs als Information eines (bestimmten) Anhängers identifiziert wird. Dies ist insbesondere für hochautomatisierte oder sicherheitsrelevante Fahrzeugfunktionen von Vorteil.
Die Bestimmung der relativen Lage des den Informationsträger nicht umfassenden Fahrzeugs (z. B. des Anhängers) kann insbesondere von einem oder mehreren aus dem Informationsträger ausgelesenen Parametern dieses Fahrzeugs abhängen, beispielsweise von der Länge der Deichsel des Anhängers.
Hinsichtlich der Position des Informationsträgers (der beispielsweise in Form eines am Fahrzeug befestigbaren, insbesondere anklebbaren, Etiketts vorliegt) kann vorgesehen sein, dass sich dieser an einer vordefinierten fixen Position des den Informationsträger aufweisenden Fahrzeugs befinden muss, damit die Lagebestimmung hinreichend genau arbeitet. Das Verfahren, welcher die Lage des Informationsträgers am Fahrzeug relativ zu dem anderen Fahrzeug bestimmt, beruht dann darauf, dass sich der Informationsträger genau an dieser vordefinierten Position am Fahrzeug befindet.
Es kann aber auch sein, dass der Informationsträger nicht an einer festen Position angeordnet sein muss, sondern sich an einer dem auslesenden System zunächst nicht bekannten Position befindet. In diesem Fall weist der Informationsträger vorzugsweise mittels der Ausleseeinrichtung auslesbarer Lage-Information auf, die die relative Lage des Informationsträgers in Bezug auf das den Informationsträger aufweisende Fahrzeug beschreibt.
Mit anderen Worten: Der Informationsträger repräsentiert auch Information darüber, wo sich der Informationsträger am den Informationsträger aufweisenden Fahrzeug (Zugfahrzeug oder Anhänger) befindet.
Die ausgelesene Lage-Information kann dann bei der Ermittlung der relativen Lage des den Informationsträger aufweisenden Fahrzeugs zu dem anderen Fahrzeug berücksichtigt werden. Der Informationsträger kann beispielsweise auf eine bestimmte Lage in Bezug auf das den Informationsträger aufweisende Fahrzeug durch einen entsprechenden Informationscode programmiert werden und wird dann an dieser Position am Fahrzeug platziert. Die Programmierung des Informationsträgers auf die gewünschte Lage kann beispielsweise vom Endkunden oder von dem Hersteller des Fahrzeugs oder des Anhängers erfolgen.
Beispielsweise beschreibt die Lage-Information die relative Lage des Informationsträgers relativ zu einer vorgegebenen Stelle des den Informationsträger aufweisenden Fahrzeugs, insbesondere relativ zu der Kupplung des den Informationsträger aufweisenden Fahrzeugs, der Position zumindest einer Achse des den Informationsträger aufweisenden Fahrzeugs oder der Position zumindest einer Außengrenze (eines bestimmten Randbereichs, eines bestimmten Konturpunkts, insbesondere kennzeichnend für eine Außenabmessung) des den Informationsträger aufweisenden Fahrzeugs. Insbesondere kann die Lage-Information die Lage einer bestimmten Außengrenze (z. B. eines einer maximalen Breitenabmessung entsprechenden Konturbereichs, einer Ecke oder eines oder mehrerer abstehender Teile, z. B. Außenspiegel) des Anhängers oder des Zugfahrzeugs beschreiben.
Durch das Ermitteln der relativen Lage des Informationsträgers zu dem den Informationsträger nicht aufweisenden Fahrzeug und der auf dem Informationsträger gespeicherten Lage-Information kann auch die Lage einzelner Punkte des Anhängers (z. B. der äußeren Abmessungen, der Kontur des Fahrzeugs oder gar des 3D-Modells des Fahrzeugs) ermittelt werden.
Dabei kann ein mittels des Informationsträgers ermittelter Anhängerparameter und/oder Zugfahrzeugparameter eine Abmessungsinformation, insbesondere eine Konturinformation oder Forminformation, des Anhängers oder des Zugfahrzeugs repräsentieren.
Abhängig von der ermittelten relativen Lage des Informationsträgers kann ferner zumindest eine oder mehrere weitere relative Lagen (insbesondere relative Positionen) von Teilen des Anhängers, insbesondere in Relation zu einem bestimmten Teil des Fahrzeugs ermittelt und beim Betrieb des Gespanns berücksichtigt werden.
Bevorzugt umfasst das Verfahren das Ermitteln der relativen Lagen von zwei oder mehrerer bestimmten (für das Betreiben des Gespanns besonders relevanter) Teile des Anhängers zu einem oder mehreren bestimmten Teilen des Fahrzeugs. Besonders bevorzugt kann daraufhin eine Regelgröße einer Fahrzeugfunktion, z. B. einer Park- und Rangierfunktion, abhängig von einer derart ermittelten Relativposition ermittelt bzw. nachgeführt werden.
Es wird vorzugsweise davon ausgegangen, dass das Zugfahrzeug oder der Anhänger eine den Betrieb des Fahrzeuggespanns betreffende Fahrzeugfunktion, insbesondere Fahrerassistenzfunktion (beispielsweise eine Anhängerrückfahr-Assistenzfunktion), aufweist. Die ermittelte relative Lage des den Informationsträger aufweisenden Fahrzeugs zu dem anderen Fahrzeug wird beispielsweise zur Anpassung der Fahrzeugfunktion verwendet, beispielsweise zur Anpassung einer Anhängerrückfahr-Assistenzfunktion an die relative Lage des Anhängers. Die ermittelte relative Lage kann auch beim Ablauf der Fahrzeugfunktion verwendet werden, beispielsweise zur wiederholten Bestimmung der relativen Lage des Anhängers beim Zurücksetzen während der Verwendung einer Anhängerrückfahr-Assistenzfunktion. Auch kann die Logik der Fahrzeugfunktion angepasst werden.
Das Betreiben des Gespanns in Abhängigkeit der relativen Lage des den Informationsträger aufweisenden Fahrzeugs (z. B. des Anhängers) umfasst beispielsweise das Durchführen eines unterstützten Park- oder Rangiervorgangs des Gespanns unter Nutzung einer zugfahrzeugseitigen Anhänger-Rangierassistenzfunktion, insbesondere einen rückwärtigen Rangiervorgang des Gespanns mittels einer Anhängerrückfahr-Assistenzfunktion.
Die Unterstützung beim Rangiervorgang unter Nutzung einer zugfahrzeugseitigen Anhänger-Rangierassistenzfunktion kann beispielsweise die Ausgabe von Fahrerinformation zur Unterstützung des Fahrers und/oder die Ansteuerung eines oder mehrerer Aktoren der Längs- oder Querführung des Gespanns betreffen. Insbesondere kann es sich bei dem unterstützten Rangiervorgang um einen zumindest teilautomatisierten Rangiervorgang handeln, bei dem die Längs- und/oder Querführung automatisiert erfolgt. Ein Rangiervorgang kann auch einen Einparkvorgang betreffen, z. B. in eine vom Fahrer ausgewählte Parklücke.
Besonders bevorzugt erfolgt bei dem Verfahren in Abhängigkeit der ermittelten relativen Lage ein Variieren, insbesondere Anpassen, eines Park- oder Rangiervorgangs des Gespanns, insbesondere der Rangiertrajektorie des Zugfahrzeugs und/oder des Anhängers.
Ein Anpassen eines Rangiervorgangs, z. B. ein Anpassen der Trajektorie des Zugfahrzeugs oder des Anhängers, erfolgt beispielsweise abhängig von der, insbesondere mehrmals zu jeweils unterschiedlichen Zeitpunkten, erfassten relativen Lage des den Informationsträgers aufweisenden Fahrzeugs zu dem anderen Fahrzeug. Hierbei werden vorzugsweise außerdem abhängig von den ausgelesenen Anhängerparametern ermittelten Eigenschaften des Anhängers bei der Ausführung des Park- oder Rangiervorgangs berücksichtigt.
Abhängig von der ermittelten relativen Lage des Anhängers oder des Zugfahrzeugs, die insbesondere mehrmals jeweils zu unterschiedlichen Zeitpunkten (insbesondere zyklisch) ermittelt wird, und von ermittelten Anhängermerkmalen kann ein zumindest teilautomatisierter Lenkeingriff und/oder Antriebs- oder Bremseingriff der Fahrzeugfunktion oder eine Planung der Trajektorie des Fahrzeugs und/oder des Anhängers ermittelt und/oder variiert werden.
Insbesondere kann eine bestimmte Kombination aus Fahraktionen (Lenken, Fahren, Bremsen, etc.) oder eine optimierte Trajektorie des Zugfahrzeugs und/oder des Anhängers ermittelt werden. Diese kann z. B. auf ein möglichst einfaches Positionieren oder Einparken des Fahrzeuganhängers an einer bestimmten Stelle (z. B. optimiert auf möglichst wenige Aktionen) optimiert sein.
Das Betreiben des Gespanns in Abhängigkeit der relativen Lage des den Informationsträger aufweisenden Fahrzeugs (z. B. des Anhängers) umfasst beispielsweise das Durchführen eines seitens einer Anhänger-Assistenzfunktion unterstützten Annäherungsvorgangs des Zugfahrzeugs an den Anhänger oder eines Ankuppelvorgangs zwischen dem Zugfahrzeug und Anhänger.
Insbesondere kann es sich bei dem unterstützten Annäherungsvorgang und/oder Ankuppelvorgang um einen zumindest teilautomatisiert durchgeführten Vorgang handeln. Beispielsweise rangiert das Zugfahrzeug zumindest teilautomatisiert derart, dass ein automatisierter oder manueller Ankuppelvorgang ermöglicht oder unterstützt wird. Alternativ oder zusätzlich kann die Unterstützung beim Annäherungsvorgang und/oder Ankuppelvorgang die Ausgabe einer Fahrerinformation zur Unterstützung des Fahrers umfassen.
Besonders bevorzugt erfolgt dabei ein Variieren, insbesondere Anpassen, eines Annäherungsvorgangs des Zugfahrzeugs an den Anhänger und/oder eines Ankuppelvorgangs zwischen dem Zugfahrzeug und Anhänger abhängig von über den Informationsträger ermittelten Anhänger- und/oder Zugfahrzeugparametern und abhängig von einer ermittelten relativen Lage des den Informationsträger aufweisenden Fahrzeugs.
Bevorzugt erfolgt dabei ein Anpassen eines Annäherungsvorgangs, z. B. der Trajektorie der Annäherung des Zugfahrzeugs, abhängig von der insbesondere zu unterschiedlichen Zeitpunkten relativen Lage des Anhängers zum Zugfahrzeug. Hierbei werden vorzugsweise mittels des Informationsträgers ermittelte Anhängerparameter und/oder Zugfahrzeugparameter bei der Ausführung des Annäherungsvorgangs berücksichtigt.
Der zumindest teilweise automatisierte Ankuppelvorgang kann dabei auch eine automatisch durchgeführte drehende oder vertikale Bewegung zumindest einer Kupplung (am Zugfahrzeug oder am Anhänger) umfassen. Beispielsweise kann ein derartiges Ansteuern der Anhängerkupplung und/oder ein Absenken und/oder Anheben des Zugfahrzeugs und/oder Anhängers zur Durchführung eines Ankuppelvorgangs abhängig von der ermittelten horizontalen oder vertikalen relativen Lage und optional abhängig von mittels des Informationsträgers ermittelten Anhängerparametern und/oder den Fahrzeugparametern erfolgen.
Das Betreiben des Gespanns in Abhängigkeit der relativen Lage des den Informationsträger aufweisenden Fahrzeugs (z. B. des Anhängers) kann ein fahrdynamisches Stabilisieren des Gespanns mittels einer zugfahrzeugseitigen Fahrzeugfunktion und/oder Anhängerfunktion umfassen. Dabei kann insbesondere eine bestehende Stabilisierungsfunktion angesteuert werden. Es kann dabei ein bestimmtes Stabilisierungskriterium (z. B. Begrenzung der Amplitude der Schwingungen) angestrebt werden. Es erfolgt also eine für den Betrieb des Gespanns mit einem Anhänger optimierte Stabilisierung.
Beispielsweise wird im Verfahren eine Stabilisierung optimiert, indem bestimmte Räder des Zugfahrzeugs und/oder des Anhängers abhängig von zumindest einer ermittelten relativen Lage zumindest eines Teils des Anhängers relativ zu dem Fahrzeug und/oder anhängig von zumindest einer ermittelten relativen Lage zumindest eines Teils des Zugfahrzeugs relativ zum Anhänger gezielt abgebremst werden. Bevorzugt kann dabei eine Schlupfregelung für zumindest ein oder zwei Räder des Zugfahrzeugs und/oder des Anhängers abhängig von zumindest einer ermittelten relativen Lage zumindest eines Teils des Anhängers relativ zu dem Zugfahrzeug und/oder anhängig von zumindest einer ermittelten relativen Lage zumindest eines Teils des Zugfahrzeugs relativ zum Anhänger erfolgen.
Das fahrdynamische Stabilisieren des Gespanns umfasst beispielsweise ein Steuern einer Querbewegung und/oder Gierbewegung des Anhängers oder des Gespanns. Dabei kann im Verfahren insbesondere ein Kurvenverhalten und/oder Aufschwingverhalten insbesondere des Zugfahrzeugs im Gespannbetrieb, des Anhängers im Gespannbetrieb oder des gesamten Gespanns optimiert werden.
Besonders bevorzugt wird dabei die Querführung des Zugfahrzeugs und/oder des Anhängers derart angepasst, dass das Schwing- und Folgeverhalten des Gespanns, insbesondere für einen bestimmten Geschwindigkeitsbereich, z. B. den aktuell relevanten Geschwindigkeitsbereich, optimiert wird. Dabei können beispielsweise Schwingungen insgesamt reduziert und/oder Schwingungen mit bestimmten Frequenzen oder bestimmten Schwingungsmuster reduziert werden.
Dabei kann zumindest ein Fahrwerksystem des Zugfahrzeugs derart eingestellt werden, dass eine Eigenresonanz bei einer oder mehreren Resonanzfrequenzen des Systems aus dem Zugfahrzeug und dem Fahrzeuganhänger vermieden wird.
Insbesondere können folgende Maßnahmen abhängig von einer ermittelten relativen Lage und optional von den ermittelten Anhängerparametern durchgeführt werden:

– ein Variieren der Verteilung der Bremskraft oder Antriebskraft zwischen den Rädern des Zugfahrzeugs und/oder des Anhängers derart, dass
– ein querdynamisches Einschwingen vermieden oder reduziert wird, und/oder
– ein Folgeverhalten des Anhängers optimiert wird;

– ein Variieren der Zugfahrzeugfederung und/oder Anhängerfederung an zumindest einer Achse des Fahrzeugs bzw. des Anhängers, wobei
– ein vertikaldynamisches Einschwingen, insbesondere Wanken oder Nicken, und/oder Gieren, verringert oder vermieden wird und/oder
– ein periodisches (gleichsinniges oder gegensinniges) Wanken, Nicken oder Gieren des Zugfahrzeugs und des Anhängers verringert oder vermieden wird.

Als das Folgeverhalten des Anhängers kann dabei der mathematischer Zusammenhang zwischen den fahrdynamischen Parametern des Anhängers, (insbesondere der Veränderung fahrdynamischer Parametern des Anhängers) und den fahrdynamischen Parametern des Zugfahrzeugs (insbesondere der Veränderung fahrdynamischer Parametern des Zugfahrzeugs) angesehen werden. Insbesondere kann das Folgeverhalten eine zeitliche Veränderung der fahrdynamischen Parameter des Anhängers bei einer Veränderung fahrdynamischer Parameter des Zugfahrzeugs verstanden werden. Beispielsweise kann das Folgeverhalten auch mittels zumindest eines Zeitparameters, der eine Auswirkung eines fahrdynamischen Parameters des Zugfahrzeugs auf einen fahrdynamischen Parameter des Anhängers repräsentiert, beschrieben werden.
Bevorzugt kann im Verfahren auch eine mathematische Abhängigkeit der Trajektorie der Räder oder der geometrischen Grenzen des Anhängers von zumindest einer fahrdynamischen Größe des Zugfahrzeugs und/oder von der Trajektorie zumindest eines Teils des Zugfahrzeugs optimiert werden. Beispielsweise kann dabei ein Folgeverhalten des (bestimmten) Anhängers derart an das (bestimmte) Zugfahrzeug angepasst werden, dass ein insgesamt benötigter Fahrbahnbereich reduziert wird. Beispielsweise kann erreicht werden, dass das Zugfahrzeug und der Anhänger weitgehend unabhängig von der Geschwindigkeit und von dem Kurvenradius die im Wesentlichen gleiche Trajektorie fahren oder insgesamt einen in der Breite minimierten Fahrbahnbereich beanspruchen.
Bevorzugt werden Parameter, insbesondere betreffend eine Frequenz und/oder eine Amplitude, von kurzen Bremsungen, die an einzelnen Rädern des Zugfahrzeugs oder des Anhängers vorgenommen werden, derart angepasst, dass die resultierenden Kräfte eine Auslöschung oder Dämpfung einer (bestimmten) Schwingung bewirken. Solche kurzen Bremsungen können im Wesentlichen gegenphasig zu einer Schwingung vorgenommen werden. Somit kann ein Einschwingen des Gespanns oder zumindest des Anhängers aktiv unterdrückt werden.
Besonders bevorzugt wird dabei zumindest eine bestimmte Schwingfrequenz abhängig von zumindest einer ermittelten relativen Lage und abhängig von zumindest einem ermittelten Anhängerparameter und/oder Zugfahrzeugparameter aktiv unterdrückt.
Beispielsweise wird abhängig von im Zusammenhang mit dem Auslesen des Informationsträgers ermittelten Anhängerparametern ermittelt, dass der bestimmte Anhänger, insbesondere in Kombination mit dem bestimmten Fahrzeug, zum Aufschwingen, insbesondere in einem bestimmten Geschwindigkeitsbereich und/oder in einem bestimmten Frequenzbereich, tendiert.
Daraufhin kann abhängig von der mehrmals, z. B. mehrmals pro Sekunde, ermittelten relativen Lage während der Fahrt eine (gezielte) Maßnahme getroffen werden, um das Aufschwingen, insbesondere in einem bestimmten Geschwindigkeitsbereich und/oder in einem bestimmten Frequenzbereich, zu verhindern.
Somit kann ein gewünschtes stabiles Verhalten des Zugfahrzeugs auch zusammen mit einem beliebigen Fahrzeuganhänger erzielt werden, dessen Eigenschaften (bzw. Eigenschaften der konkreten Kombination des Fahrzeugs und des Anhängers) sowie dessen ermittelte aktuelle relative Lage zum Zugfahrzeug, insbesondere dessen relative Winkellage aus Sicht des Zugfahrzeugs, berücksichtigt werden.
Die relative Lage des Informationsträgers in Bezug auf das den Informationsträger nicht aufweisende Fahrzeug kann in der Weise vermessen werden, dass zumindest ein (relativer) Richtungsparameter, insbesondere ein Winkelparameter, für die Richtung der Position des Informationsträgers in Bezug auf einen Bezugspunkt des den Informationsträger nicht aufweisenden Fahrzeugs bestimmt wird. Beispielsweise kann ermittelt werden, unter welchem horizontalen Winkel der Informationsträger zu dem Zugfahrzeug steht.
Es wird also beispielsweise zur Angabe der relativen Lage zumindest ein Winkelparameter der relativen Position des Informationsträgers aus Sicht eines Bezugspunkts des Zugfahrzeugs (z. B. der Kameraposition) bestimmt.
Basierend auf dem Richtungsparameter des Informationsträgers kann ein Richtungsparameter (beispielsweise ein horizontaler und/oder vertikaler Winkelparameter) für die Richtung der Position des den Informationsträger aufweisenden Fahrzeugs in Bezug auf einen Bezugspunkt oder eine Achse des den Informationsträger nicht aufweisenden Fahrzeugs bestimmt werden, der die relative Lage des den Informationsträger nicht aufweisenden Fahrzeugs beschreibt. Beispielsweise kann der horizontale Winkel der Längsachse des Anhängers in Bezug auf die Längsachse des Zugfahrzeugs zur Angabe der relativen Lage bestimmt werden.
Der Richtungsparameter des Informationsträgers kann auch dem Richtungsparameter des den Informationsträger nicht aufweisenden Fahrzeugs ohne weitere Umrechnung direkt entsprechen.
Insbesondere kann eine Kamera des Zugfahrzeugs, z. B. die Rückfahrkamera, die den optisch lesbaren Informationscode des Informationsträgers ausliest, zugleich zumindest einen relativen Winkel der aktuellen Position des erkannten Informationscode erfassen. Es kann sich um einen horizontalen und/oder einen vertikalen Winkelparameter handeln.
Der zumindest eine relative Richtungsparameter kann dabei zusammen mit sonstigen bekannten oder aus Anhängerparametern oder Zugfahrzeugparametern ermittelten geometrischen Gegebenheiten des Anhängers bzw. des Zugfahrzeugs zum Betreiben des Gespanns berücksichtigt werden.
Der ermittelte (relative) Winkelparameter, der beispielsweise aus der Perspektive der Fahrzeugkamera erfasst wurde, kann dabei je nach Bedarf auf einem relativen Winkelparameter in Bezug auf einen anderen bestimmten Punkt des Zugfahrzeugs oder des Anhängers umgerechnet werden.
Beispielsweise können aus einem ermittelten Richtungsparameter ein oder mehrere weitere Winkelparameter in Relation zu einer zugfahrzeugseitigen Anhängerkupplung, zur Mitte einer Achse des Zugfahrzeugs und/oder des Anhängers ermittelt werden, die kennzeichnend für die jeweilige relative Lage sind.
Ferner können auf Basis von einem ermittelten Richtungsparameter beliebige relativen Lagen, insbesondere Winkelwerte und/oder Abstandswerte, zwischen bestimmten Teilen des Anhängers und bestimmten Teilen des Zugfahrzeugs ermittelt werden.
Dabei kann im Verfahren eine Fahrzeugfunktion abhängig von zumindest einer, insbesondere fortlaufend, ermittelten relativen Lage zwischen zumindest einem oder mehreren bestimmten Teil des Anhängers und zumindest einem oder mehreren Teilen des Zugfahrzeugs gesteuert werden.
Ferner kann das Verfahren ein Ermitteln von zumindest einem fahrdynamischen Parameter des Anhängers abhängig von zumindest einem zumindest zweimal, insbesondere fortlaufend, ermittelten Richtungsparameter umfassen.
Beispielsweise erfolgen im Verfahren die folgenden Schritte:

– Ermitteln zumindest eines Anhängerparameter und/oder Fahrzeugparameters;
– ein mehrfaches Erfassen einer relativen Lage des Informationsträgers;
– Ermitteln mehrerer relativen Lagen bestimmter Teile des Anhängers zum Zugfahrzeug, insbesondere zu einem oder mehreren bestimmten Teilen des Zugfahrzeugs;
– optional: Ermitteln einer Ist-Trajektorie und/oder einer Soll-Trajektorie eines bestimmten Teils des Anhängers aus zumindest zwei relativen Lagen des Informationsträgers;
– Steuerung zumindest einer Fahrzeugfunktion abhängig von einer oder mehreren relativen Lagen des Informationsträgers oder von den daraus ermittelten relativen Lage zumindest eines Teils des Anhängers oder Zugfahrzeugs und des Anhängerparameters und/oder Fahrzeugparameters.

Ein relativer Winkelparameter des Informationsträgers in Form eines RFID-Transponders kann durch Auslesen eines RFID-Transponders, insbesondere durch eine Auswertung der Richtung, aus welcher eine Sendeantwort des RFID-Transponders kommt, ermittelt werden.
Eine relative Lage eines RFID-Transponders kann auch mittels zumindest einer Antwortlaufzeit der Sendeantwort eines RFID-Transponders ermittelt werden, insbesondere kann hierdurch ein Abstand zum RFID-Transponder ermittelt werden.
Besonders bevorzugt wird zumindest ein Winkelparameter mehrmals pro Sekunde ermittelt, so dass eine Maßnahme gegen das Aufschwingen zumindest eines Teils des Gespanns im Wesentlichen in Echtzeit umgesetzt werden kann.
Es ist von Vorteil, wenn das Fahrzeug (z. B. der Anhänger) mehr als einen Informationsträger aufweist. Mittels der Ausleseeinrichtung kann dann Information über die jeweilige relative Lage von zumindest zwei an unterschiedlichen Orten am Fahrzeug befindlichen Informationsträgern zu dem anderen Fahrzeug vermessen werden. Die relative Lage des die Informationsträger aufweisenden Fahrzeugs zu dem anderen Fahrzeug kann dann mittels einer Triangulation basierend auf der Information über die jeweilige relative Lage der zumindest zwei Informationsträger ermittelt werden.
Beispielsweise können die einzelnen relativen Abstände zu den Informationsträgern bestimmt werden. Basierend hierauf kann mittels Triangulation die relative Position des die Informationsträger aufweisenden Fahrzeugs zu dem anderen Fahrzeug bestimmt werden. Alternativ wäre es auch denkbar, dass die einzelnen Richtungswinkel zu den Informationsträgern bestimmt werden. Basierend hierauf kann mittels Triangulation die relative Position des die Informationsträger aufweisenden Fahrzeugs zu dem anderen Fahrzeug bestimmt werden.
Bevorzugt kann ein Abstand und/oder eine Ausrichtung des Anhängers relativ zum Fahrzeug abhängig von zumindest zwei relativen Positionen der zumindest zwei Informationsträger, z. B. aus zwei entsprechenden Richtungswinkeln, ermittelt werden.
Beispielsweise können zumindest zwei relative Winkelwerte zu den zumindest zwei Informationsträgern ermittelt werden, wobei die relative Lage des Anhängers, insbesondere die Ausrichtung des Anhängers zum Zugfahrzeug, beispielsweise repräsentiert als ein oder mehrere der Abstandswerte und/oder Winkelwerte zwischen Zugfahrzeug und Anhänger, mittels einer Triangulation (vorzugsweise stereometrisch) ermittelt werden. Auch kann eine relative Position des Anhängers zum Zugfahrzeug mittels zumindest zweier Antwortlaufzeiten von zumindest zwei RFID-Transponder ermittelt werden.
Insbesondere können neben horizontalen Richtungswinkelwerten auch vertikale Richtungswinkelwerte von zumindest zwei Informationsträgern ermittelt werden und sinngemäß für einen Annäherungsvorgang, Ankuppelvorgang oder Rangiervorgang berücksichtigt werden.
Nachfolgend werden weitere beispielhafte Ausführungsdetails der erfindungsgemäßen Verfahren beschrieben:
Die aus mittels des Informationsträgers ermittelbaren Anhängermerkmale repräsentieren vorzugsweise odometrische Daten des Anhängers, beispielsweise geometrische Abstände oder Winkel zwischen der Kupplung des Anhängers und zumindest einer seiner Achsen, Positionen zumindest zweier Achsen des Anhängers, den minimalen Wendekreis, die Position des Schwerpunkts des Anhängers (beladen oder unbeladen) und/oder zulässige Grenzwerte der fahrdynamischen Parameterwerte und/oder Grenzwerte zu einer zulässigen einer physikalischen Belastung beim Betrieb, insbesondere beim Rangieren des Anhängers.
Die vorstehend genannten odometrischen Parameter liefern insbesondere in einer Kombination eine sehr aussagekräftige Information zum automatisierten Betreiben eines Anhängers.
Die ermittelten Anhängerparameter können beispielsweise Eigenschaften eines odometrischen Modells oder ein Bewegungsmodell des Anhängers repräsentieren.
Beispielsweise kann dabei abhängig von einem ermittelten Anhängerparameter ein zum Anhänger passender Datensatz, der zumindest einen Teil eines odometrischen Modells oder eines Bewegungsmodells repräsentiert, insbesondere mittels einer fahrzeugexternen Datenbank, zugeordnet werden.
Dabei kann das Verfahren einen Abruf eines zu einem bestimmten Anhängertyp zugeordneten oder passenden Datensatzes, welcher z. B. Parameter eines odometrischen Modells umfasst, umfassen. Beispielsweise kann abhängig von einem ermittelten Anhängerparameter ein Datensatz von mehreren in einer Datenbank passenden Datensätzen zugeordnet werden.
Die ermittelte Information kann ein Datensatz sein, der mehrere wesentliche Merkmale eines odometrischen Modells oder eines Bewegungsmodells des Fahrzeuganhängers, bevorzugt als eine beispielsweise diskrete Funktion, repräsentiert. Die entsprechenden naturwissenschaftlichen Zusammenhänge können dabei in unterschiedlichen Formen repräsentiert werden, z. B. als Parameter von an sich bekannten Berechnungsvorschriften, beispielsweise eines Ackermann-Modells.
Das Betreiben des Gespanns kann die Ausgabe einer grafischen, insbesondere in ein Bild einer Kamera eingeblendeten, raumbezogenen Information umfassen, die insbesondere die Trajektorie des Anhängers und/oder den zu dem für den Rangiervorgang benötigten Fahrbahnteil abhängig von den ermittelten Anhängerparametern umfasst. Die grafische Information wird bevorzugt abhängig von zumindest der ermittelten relativen Lage des Anhängers und optional abhängig von zumindest einem ermittelten Anhängerparameter und/oder Fahrzeugparameter variiert.
Besonders bevorzugt werden die (z. B. für eine Rückfahrkamera typischen) Rangierlinien und Grafiken anhängig von den ermittelten Informationen, insbesondere abhängig von einer relativen Lage und einem Anhängerparameter, auf die Eigenschaften des Anhängers angepasst. Insbesondere handelt es sich bei der grafischen Information um eine augmentierte Information in ein Bild oder Bildfolge, die eine Umgebung des Fahrzeugs oder des Fahrzeuganhängers, repräsentiert. Diese eingeblendete raumbezogene Information kann beispielsweise eine mögliche, empfohlene oder sich nach aktuellen Eingaben ergebende Trajektorie des Fahrzeuganhängers, ein für den aktuellen Rangiervorgang benötigter räumlicher Bereich (z. B. als angrenzende Grafiken) und/oder eine Hervorhebung problematischer Stellen oder Objekte in der Umgebung sein, die im Fall der aktuellen Trajektorie eine besondere Aufmerksamkeit des Fahrers erfordern.
Damit kann die Genauigkeit und Aussagekraft grafischer Informationen gesteigert werden, so dass eine fehlerhafte Einschätzung der Fahrsituation durch den Fahrer vermieden werden kann.
Wie vorstehend bereits erwähnt, kann es sich bei dem optisch lesbaren Informationscode des Informationsträgers um einen QR-Code handeln. Der QR-Code ist standardisiert und kann auch mit einer standardisierten Software ausgelesen werden. Der QR-Code kann beispielsweise mit einem Smartphone jederzeit ausgelesen oder geprüft werden.
Bei dem optischen Informationscode kann es sich beispielsweise um einen im Wesentlichen nur im Infrarot-Spektrum sichtbaren oder besonders gut kontrastierenden Code handeln. Ein solcher Code kann im Vergleich zum Code im sichtbaren Licht eine viel bessere Resistenz gegen eine Verschmutzung aufweisen. Außerdem kann die Information bei schlechten Lichtverhältnissen besser erfasst werden. Beispielsweise kann der Code im Licht der Rückscheinwerfer des Fahrzeugs (die auch einen hohen spektralen Anteil an Infrarotstrahlung aufweisen) besser abgelesen werden.
Die Anhängerparameter können mittels einer Fahrzeugkamera, insbesondere einer hierfür eingerichteten Rückfahrkamera, durch Auslesen des optischen Informationsträgers ausgelesen werden. Insbesondere umfasst dabei die entsprechende Bildverarbeitungseinheit der Fahrzeugkamera eine Software zum Auslesen und Interpretieren des optisch lesbaren Informationscodes und eine Schnittstelle zu einem Fahrerassistenzsystem zum Betreiben des Gespanns.
Es ist denkbar, dass eine insbesondere optische Information an den Fahrer des Fahrzeugs, insbesondere in Bezug auf ein zumindest teilweise unterstütztes Fahrmanöver mit dem Anhänger, anhängig von den ermittelten Anhängerparametern, insbesondere vor der Durchführung des Manövers oder vor einem kritischen Zeitpunkt des Manövers, ausgegeben oder variiert wird. Bei dem Manöver kann es sich beispielsweise um ein Rangiermanöver oder Einparkmanöver, ein Wendemanöver, insbesondere einen U-Turn, ein Ausweichmanöver, ein Spurwechselmanöver, ein Überholmanöver, eine Engstellendurchfahrt oder ein Überfahren von vertikalen Erhöhungen auf oder am Rand der Fahrbahn (z. B. Bordsteine oder Geländeunebenheiten) handeln.
Ferner kann das Verfahren ein Erzeugen einer Fahrerinformation abhängig von den im Verfahren ermittelten Anhängerparametern bzw. Zugfahrzeugparametern umfassen, wobei die Fahrerinformation sich auf das Betreiben des (bestimmten) Anhängers, insbesondere zusammen mit dem vorliegenden Zugfahrzeug oder einem bestimmten Typ des Zugfahrzeugs bezieht. Beispielsweise kann eine Information im Zusammenhang mit Kollisionswarnungen zwischen Objekten in der Umgebung des Gespanns und einem Teil des Anhängers wesentlich präziser erzeugt werden.
Die Anhängerparameter können sich auch auf ein Licht- und/oder ein Bremssystem des Anhängers beziehen.
Zusätzlich zu den vorstehend beschriebenen Anwendungsfällen der Erfindung können auch weitere Vorgänge im Zusammenhang mit dem Zusammenspiel zwischen dem Zugfahrzeug und einem bestimmten Anhänger variiert, insbesondere optimiert, werden. Das Verfahren kann auch zur Gestaltung weiterer neuen wirtschaftlich relevanter Fahrzeugfunktionen genutzt werden. Dabei können die im Verfahren ermittelten Daten, insbesondere Daten basierend auf einer relativen Lage zumindest eines Informationsträgers und/oder Anhängerparameter, für weitere Anwendungen bereitgestellt werden.
Beispielsweise kann dies eine Steuerung einer Anhängerfunktion mit Mitteln des Zugfahrzeugs betreffen. Zum Beispiel kann das Zugfahrzeug anhängig von den ermittelten Anhängerparametern bestimmte technische Standards zur Steuerung des Anhängers anwenden. Das Verfahren kann beispielsweise auch helfen, etwaige zukünftige anspruchsvolle Anforderungen von ASIL (Automotive Safety and Integrity Level) in Bezug auf den Betrieb eines Gespanns zu erfüllen.
Einzelne Punkte der vorstehend beschriebenen technischen Lehre erlauben ein verbessertes Zusammenspiel zwischen dem Zugfahrzeug und dem Fahrzeuganhänger für ein Ankuppeln, Rangieren, Parken und/oder Fahren des Anhängers. Hierbei können unterschiedliche Anhängertypen berücksichtigt werden. Es können in ein Umgebungsbild eingeblendete Grafiken oder Handlungshinweise passend zu dem konkreten Anhängertyp und/oder Fahrzeugtyp angezeigt werden. Die vorstehend beschriebene technische Lehre ist grundsätzlich auch auf Fahrzeuganhängertypen anwendbar, die zum Zeitpunkt der Fahrzeugzulassung noch nicht verfügbar sind. Einzelne Punkte der vorstehend beschriebenen technischen Lehre erlauben eine Verbesserung des Anhängerbetriebs in Bezug auf ein mögliches Einschwingen oder das Folgeverhalten des Fahrzeuganhängers.
Bei einem beispielhaften Ausführungsbeispiel der Erfindung wird vom Zugfahrzeug aus mittels einer Rückfahrkamera ein QR-Code auf einem Etikett erkannt, das auf dem Anhänger angebracht ist. Alternativ oder zusätzlich kann ein am Anhänger befindliches RFID-Lesegerät einen RFID-Transponder, der am Zugfahrzeug beispielsweise in Form eines Etiketts angebracht ist, auslesen. Dabei wird die relative Lage (insbesondere Position) des QR-Code-Etiketts bzw. die relative Lage (insbesondere Position) des RFID-Transponder-Etiketts berechnet.
Durch die Erfassung des optisch lesbaren Codes und des RFID-Transponders und die Bestimmung der Position der beiden Informationsträger erhält das Fahrzeug laufend auch eine präzise Information über die aktuelle relative Lage (insbesondere Position) des Anhängers, insbesondere den aktuellen Winkel des Anhängers, zum Fahrzeug. Diese Lageinformation ist sehr zuverlässig, weil der QR-Code bzw. der RFID-Transponder gut identifizierbar ist.
Zugleich sind dem Zugfahrzeug der Anhängertyp und wesentliche Betriebs- und Fahreigenschaften des Anhängers anhand der aus dem QR-Code ausgelesenen Daten bekannt. Es können beispielsweise Daten in Bezug auf die spezifische Rangierphysik des Anhängers ausgelesen werden, z. B. auch ein simuliertes Verhaltensmodell des bestimmten Anhängers oder des bestimmten Gespanns aus dem Zugfahrzeugtyp und dem Anhängertyp.
Daraufhin wird eine Fahrzeugfunktion, beispielsweise ein Park- und Rangierassistent für Anhänger, derart gesteuert bzw. parametriert, dass das Fahren und Rangieren mit dem konkreten Anhänger sich so verhält, als wäre die Fahrzeugfunktion speziell für diesen Anhängertyp entwickelt worden.
Ein querdynamisches und vertikaldynamisches Aufschwingen des Anhängers oder des ganzen Gespanns während der Fahrt kann im Verfahren vermieden werden. Hierbei helfen die präzise Erfassung eines oder mehreren Richtungswinkels für die Ausrichtung des Anhängers zum Zugfahrzeug und die Kenntnis der speziellen Eigenschaften des Gespanns (auch zum Aufschwingverhalten) aufgrund ausgelesener Anhängerparameter. Besonders bevorzugt kann im Zusammenhang mit dem Betrieb des Gespanns stehendes querdynamisches und vertikaldynamisches Aufschwingen bestimmter Teile des Anhängers und/oder Zugfahrzeugs optimiert bzw. verringert werden.
Alternativ oder zusätzlich können abhängig von der ermittelten relativen Lage zumindest eines Informationsträgers des Anhängers und den bekannten Eigenschaften des Anhängers, insbesondere eines Anhängerparameters, Rangierinformationen, z. B. Rangiergrafiken in einem Rückfahrkamerabild oder in einer Draufsicht, oder Handlungsempfehlungen für den Fahrer passend zu den jeweiligen Eigenschaften des Anhängers dargestellt werden.
Zur Erzeugung des Informationsträgers mit einem QR-Code oder mit einem RFID-Transponder gibt der Fahrer beispielsweise Information zu einem Anhängertyp über das Internet in ein Kundenportal ein. Daraufhin erhält der Fahrer einen den Anhängertyp repräsentierenden QR-Code zum Ausdrucken und zum Anbringen an den Fahrzeuganhänger bzw. wird dem Fahrer ein zu dem Anhängertyp passender RFID-Transponder zum Anbringen zugesandt.
Die Erfindung betrifft gemäß einem dritten Aspekt neben den vorstehend beschriebenen Verfahren ein Fahrzeugsystem zum Betreiben eines Gespanns mit einem Zugfahrzeug und einem Anhänger, beispielsweise ein Fahrerassistenzsystem mit einer vorstehend beschriebenen Fahrerassistenzfunktion (beispielsweise ein Anhängerrückfahr-Assistenzfunktion). Der Anhänger weist einen Informationsträger mit Information auf, die von dem Zugfahrzeug mittels einer zugfahrzeugseitigen Ausleseeinrichtung auslesbar ist. Das Fahrzeugsystem ist eingerichtet, mittels der zugfahrseitigen Ausleseeinrichtung eine relative Lage des Anhängers zum Zugfahrzeug zu bestimmen, und basierend auf der relativen Lage des Anhängers zum Zugfahrzeug das Gespann zu betreiben, beispielsweise die Fahrerassistenzfunktion zum Betrieb des Gespanns zu betreiben. Hierfür ist das Fahrzeugsystem eingerichtet, mittels der zugfahrseitigen Ausleseeinrichtung eine relative Lage des Informationsträgers zum Zugfahrzeug zu vermessen, wobei basierend auf der vermessenen Lage des Informationsträgers die relative Lage des Anhängers zum Zugfahrzeug ermittelt wird oder die relative Lage des Anhängers zum Zugfahrzeug der relativen Lage des Informationsträgers entspricht.
Bei einem vierten Aspekt der Erfindung geht es um ein Fahrzeugsystem zum Betreiben eines Gespanns mit einem Zugfahrzeug und einem Anhänger. Das Zugfahrzeug weist einen Informationsträger mit Information auf, die mittels einer anhängerseitigen Ausleseeinrichtung auslesbar ist. Das Fahrzeugsystem ist eingerichtet, mittels der anhängerseitigen Ausleseeinrichtung eine relative Lage des Informationsträgers zum Anhänger zu vermessen, wobei basierend auf der vermessenen Lage des Informationsträgers eine relative Lage des Zugfahrzeugs zum Anhänger ermittelt wird oder die relative Lage des Zugfahrzeugs zum Anhänger der relativen Lage des Informationsträgers entspricht. Basierend auf der relativen Lage des Zugfahrzeugs zum Anhänger wird das Gespann betrieben, beispielsweise die Fahrerassistenzfunktion zum Betrieb des Gespanns betrieben. Das Fahrzeugsystem kann sich in dem Anhänger oder in dem Zugfahrzeug befinden oder auf beide Fahrzeuge verteilt sein.
Die vorstehenden Ausführungen zu den erfindungsgemäßen Verfahren nach dem ersten und dem zweiten Aspekt der Erfindung gelten in entsprechender Weise auch für die erfindungsgemäßen Fahrzeugsystem nach dem dritten und vierten Aspekt der Erfindung.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Computerprogramm. Das Computerprogramm kann in den internen Speicher einer digitalen Vorrichtung (insbesondere einer elektronischen Steuereinheit der Vorrichtung) mit einem Prozessor geladen werden. Das Computerprogramm umfasst Softwarecodeabschnitte, mit denen die Schritte des Verfahrens gemäß einem der beschriebenen Verfahrensansprüche durch den Prozessor ausgeführt werden.
Es ist zu beachten, dass die in diesem Dokument beschriebenen Verfahren, Vorrichtungen und Systeme sowohl alleine als auch in Kombination mit anderen in diesem Dokument beschriebenen Verfahren, Vorrichtungen und Systemen verwendet werden können. Des Weiteren können jegliche Aspekte der in diesem Dokument beschriebenen Verfahren, Vorrichtungen und Systeme in vielfältiger Weise miteinander kombiniert werden. Insbesondere können die Merkmale der Ansprüche in vielfältiger Weise miteinander kombiniert werden.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels unter Zuhilfenahme der beigefügten Zeichnungen beschrieben. In diesen zeigen:
1 ein beispielhaftes Gespann mit einem an einem Anhänger angebrachten Informationsträger und
2 ein beispielhaftes Ablaufdiagramm zum Rangieren des Gespanns mittels einer Anhängerruck-Assistenzfunktion.
1 zeigt ein beispielhaftes Gespann mit einem Zugfahrzeug 1 in Form eines Personenkraftwagens und einem angekoppelten Anhänger 2 (hier ein Starrdeichselanhänger mit ein oder zwei Achsen). Der Anhänger 2 weist eine Deichsel 5 auf. Eine Anhängerkupplung 6 des Zugsfahrzeugs 1 dient dazu, die Verbindung zwischen der Deichsel 5 des Anhängers 2 und dem Zugfahrzeug 1 herzustellen. Beispielsweise handelt es sich um eine Kugelkopfkupplung.
Der Anhänger 2 weist in diesem Beispiel drei Informationsträger 30, 31, 32 jeweils in Form eines an der dem Zugfahrzeug 1 zugewandten Seite des Anhängers 2 angebrachten Etiketts auf. Der Informationsträger 30 ist beispielsweise in horizontaler Orientierung mittig an dem Anhänger 2 angebracht. Die Informationsträger 31 und 32 sind beispielsweise jeweils seitlich dazu versetzt an dem Anhänger 2 angebracht. Es kann auch nur ein einiger Informationsträger vorgesehen sein, beispielsweise der Informationsträger 30.
Die Informationsträger 30, 31, 32 weisen einen optisch lesbaren Informationscode, beispielsweise einen QR-Code, auf. Das Zugfahrzeug 1 weist eine optische Ausleseeinrichtung 4 mit beispielsweise einer nach hinten gerichteten Kamera zum Auslesen der Informationsträger 30, 31, 32 auf. Die Ausleseeinrichtung 4 ist so platziert, dass sie die Informationsträger 30, 31, 32 erfassen kann.
Der jeweilige Informationscode der Informationsträger 30, 31, 32 weist beispielsweise ein oder mehrere auslesbare Anhängerparameter auf oder dient zur Ermittlung von Anhängerparametern, indem beispielsweise der Informationscode des jeweiligen Informationsträgers 30, 31, 32 einen Link (Datenadresse, Zuordnung, Verknüpfung) zu einem Eintrag mit einem oder mehreren Anhängerparametern in einer Datenbank umfasst. Zur Bestimmung der ein oder mehreren Anhängerparameter reicht beispielsweise das Auslesen des Informationsträgers 30, da vorzugsweise die Informationsträger 31, 32 die gleiche Information in Bezug auf die Anhängerparameter aufweisen.
Diese Anhängerparameter dienen beispielsweise zur Anpassung (Konfiguration) einer Anhängerrückfahr-Assistenzfunktion auf den konkret verwendeten Anhängertyp des Anhängers 2. Zusätzlich können Anhängerparameter auch einen oder mehrere veränderliche Merkmale des Anhängers, z. B. seine (geschätzte) Beladung, Einstellungen, etc.) umfassen. Beispielhafte Anhängerparameter sind die Abmessungen des Anhängers wie Breite, Höhe und Länge oder die Länge der Deichsel.
Bevorzugt kann das Verfahren eine Steuerung einer zugfahrzeugseitigen Fahrzeugfunktion und/oder Anhängerfunktion abhängig von zumindest einer relativen Lage des Informationsträgers 30, 31, 32 oder der daraus ermittelten relativen Lage eines Teils des Anhängers 2 relativ zum Zugfahrzeug und von zumindest einem Zugfahrzeugparameter und/oder Anhängerparameter umfassen. Dabei kann zumindest ein Aktor der zugfahrzeugseitigen Fahrzeugfunktion und/oder Anhängerfunktion, insbesondere betreffend einen bestimmten Teil des Anhängers, gesteuert werden. Ferner kann das Verfahren das Anpassen zumindest einer Fahrzeugfunktion des Zugfahrzeugs 1 und/oder einer Anhängerfunktion des Anhängers 2 für einen Gespannbetrieb des Zugfahrzeugs 1 mit dem Anhänger 2 abhängig von zumindest einer relativen Lage des Informationsträgers 30, 31, 32 und von zumindest einem Zugfahrzeugparameter und/oder Anhängerparameter umfassen. Das Anpassen kann dabei das Anpassen der Merkmale der Funktionslogik oder qualitativer und/oder quantitativer Regelungsparameter oder das Einstellen eines Sensoriksystems des Zugfahrzeugs 1 oder des Anhängers 2 umfassen. Das Anpassen kann im Verfahren beispielsweise auch abhängig von weiteren vorausbestimmten Kriterien erfolgen, z. B. abhängig von einer vorgegebenen (gewünschten) Verfügbarkeit von zumindest einer Fahrzeugfunktion.
Eine Anpassung einer Fahrzeugfunktion kann z. B. auch umfassen: eine Einschränkung von ein oder mehreren Funktionsmerkmalen der Fahrzeugfunktion, eine Einstellung einer abweichenden Wirkung der Fahrzeugfunktion und/oder eine Ausgabe von Fahrerinformation anstelle der Ausführung einer Funktionskomponente der Fahrzeugfunktion.
Dabei kann abhängig von zumindest einer relativen Lage des Informationsträgers 30, 31, 32 und von zumindest einem Zugfahrzeugparameter und/oder Anhängerparameter eine bestimmte abweichende Wirkung der zugfahrzeugseitigen Fahrzeugfunktion und/oder einer Anhängerfunktion im Vergleich zu der Wirkung der Fahrzeugfunktion bei Betrieb des Zugfahrzeugs 1 ohne Anhänger 2 oder mit einem anderen Anhänger (z. B. mit einem Anhänger ohne Unterstützung des erfindungsgemäßen Verfahrens) erreicht werden.
In 2 ist ein beispielsweiser Verfahrensablauf zum Rangieren des Gespanns mittels einer Anhängerrückfahr-Assistenzfunktion beschrieben. In Schritt 100 wird seitens des Fahrers ein Ausleseprozess zum Auslesen der Informationsträgers 30, 31, 32 über eine zugfahrzeugseitige Benutzungsschnittstelle initiiert. Daraufhin werden in Schritt 110 die Informationsträger 30, 31, 32 ausgelesen und es werden die Anhängerparameter des Anhängers 2 bestimmt. Die Anhängerparameter werden der Anhängerrückfahr-Assistenzfunktion bereitgestellt, so dass die Anhängerrückfahr-Assistenzfunktion entsprechend der Anhängerparameter auf den aktuell verwendeten Anhänger 2 angepasst wird (s. Schritt 120). Nach der Anpassung der Anhängerrückfahr-Assistenzfunktion kann die Anhängerrückfahr-Assistenzfunktion vom Fahrer über eine zugfahrzeugseitige Benutzungsschnittstelle gestartet werden (s. Schritt 130). Dabei werden vorzugsweise auch eine oder mehrere Bahnkurven (Trajektorien) eines bestimmten Teils des Anhängers 2 angepasst. Beispielsweise kann dabei eine Bahnplanung für bestimmte Teile des Anhängers 2 (z. B. Räder des Anhängers 2, Ecken oder hervorstehende Teile des Anhängers 2) passend zu einer Umgebungssituation im Voraus ermittelt und/oder gesteuert werden.
Das Gespann kann nun rückwärts mittels der Anhängerrückfahrt-Assistenzfunktion rangiert werden, indem ein zentraler Drehsteller vom Fahrer zur Steuerung der Fahrtrajektorie des Anhängers 2 in geeigneter Weise gedreht wird. Über den Drehsteller gibt der Fahrer die Richtung vor, in die das Gespann rückwärts gelenkt werden soll.
Während des Rangierens mittels der Anhängerrückfahrt-Assistenzfunktion wird die relative Lage der Informationsträger 30, 31, 32 zum Zugfahrzeug 1 mittels der Auslesevorrichtung fortlaufend ermittelt. Hierzu wird der Informationscode des jeweiligen Informationsträgers 30, 31, 32 bei jeder neuen Lageermittlung im Kamerabild als solcher zunächst erkannt und die relative Lage des erkannten Informationscodes ermittelt. Die aktuelle relative Lage des erkannten Informationscodes 30, 31, 32 entspricht der relativen Lage des jeweiligen Informationsträgers 30, 31, 32. Basierend hierauf kann die aktuelle Lage des jeweiligen Informationsträgers 30, 31, 32 ermittelt werden (s. Schritt 140). Als Lage des jeweiligen Informationsträgers 30, 31, 32 wird beispielsweise bei erkanntem Informationscode der aktuelle horizontale Richtungswinkel des jeweilige Informationscodes und optional der Abstand d0, d1, d2 des jeweiligen Informationscodes aus Sicht der Kamera aus dem Kamerabild bestimmt (s. 1). In 1 ist der aktuelle horizontale Richtungswinkel β des Informationscodes des Informationsträgers 30 gegenüber der Längsachse des Zugfahrzeugs 1 eingezeichnet.
Bei Kenntnis der Länge der zugfahrzeugseitigen Anhängerkupplung 6 und der Länge der Deichsel 5 wird in Schritt 150 aus dem horizontale Richtungswinkel β des Informationscodes des Informationsträgers 30 der Richtungswinkel α berechnet der den horizontalen Winkel der Längsachse des Anhängers 2 (oder der Richtung der Deichsel 5) gegenüber der Längsachse des Zugfahrzeugs 1 kennzeichnet. Dieser Winkel β beschreibt beispielsweise die aktuelle relative Lage des Anhängers 2 gegenüber dem Zugfahrzeug 1.
Ferner kann zur Kennzeichnung der relativen Lage des Anhängers 2 optional auch der Abstand des Anhängers 2 unter Verwendung eines oder mehrerer der Abständen d0, d1, d2 bestimmt werden. Der Abstand des Anhängers 2 entspricht beispielsweise dem Abstand zu einer bestimmten Position des Anhängers 2, beispielsweise der in 1 eingezeichnete Abstand D0 (Abstand zur Mitte des Anhängers vorne), D1 (Abstand zum seitlichen vorderen Rad) oder D2 (Abstand zur hinteren, seitlichen Position des Anhängers). Der Abstand D0, D1 oder D2 des Anhängers 2 wird vorzugsweise auf die Mitte der Hinterachse des Zugfahrzeugs 1 bezogen.
Außerdem kann die relative Lage des Anhängers auch Abstände D1 und D2 zu bestimmten Punkten des Anhängers 2 bestimmt werden.
Die aktuelle Lage des Anhängers 2 wird wiederholt anhand der jeweils mit der Ausleseeinrichtung jeweils ermittelten aktuellen Lage des Informationsträgers ermittelt, solange die Anhängerrückfahrt-Assistenzfunktion nicht beendet wird, insbesondere fortlaufend, z. B. in regelmäßigen Zeitintervallen und/oder abhängig von einem oder mehreren vorausbestimmten Parameter).
Bei der Bestimmung der relativen Lage (hier der Winkel β) des Anhängers können ein oder mehrere Parameter des Anhängers (z. B. die Länge der Deichsel) berücksichtigt werden, die beispielsweise aus dem Informationsträger 3 ausgelesen werden.
Abhängig von zumindest einer relativen Lage zumindest eines Informationsträgers 30, 31, 32 können unter Berücksichtigung eines oder mehreren Parameter des Anhängers 2, die insbesondere abhängig von dem Anhängerparameter aus dem Informationsträger 30, 31, 31 ausgelesen werden, eine oder mehrere weitere Parameter zur Steuerung der Fahrzeugfunktion ermittelt werden.
Abhängig von der insbesondere fortlaufend erfassten relativen Lage des Anhängers 2 wird zumindest ein Parameter der Anhängerrückfahr-Assistenzfunktion, insbesondere ein Steuerungsparameter fortlaufend ermittelt oder nachgeführt. Insbesondere wird ein Regelungsparameter, z. B. eine Soll-Größe, ermittelt.
In einem alternativen Beispiel des Verfahrens wird zumindest ein Trajektorienparameter, z. B. betreffend eine Solltrajektorie für zumindest einen bestimmten Teil des Anhängers 2, z. B. einen Konturpunkt oder einen Mittelpunkt eines Rads des Anhängers 2, ermittelt. Daraufhin wird mittels einer Anhänger-Assistenz-Funktion eine Regelung eines Manövers abhängig von einem oder mehreren ermittelten Parametern gesteuert, insbesondere nachgeführt. Dabei werden eine oder mehrere Trajektorien bestimmter Teile des Anhängers gesteuert, z. B. um unter Berücksichtigung bestimmter Hindernisse in der Umgebung des Anhängers, möglichst effizient zu manövrieren.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102014216635 A1 [0007]

Claims

Verfahren zum Betreiben eines Gespanns mit einem Zugfahrzeug (1) und einem Anhänger (2), wobei – der Anhänger (2) zumindest einen Informationsträger (30, 31, 32) mit Information aufweist, die von dem Zugfahrzeug (1) mittels einer zugfahrzeugseitigen Ausleseeinrichtung (4) auslesbar ist, und – mittels der zugfahrseitigen Ausleseeinrichtung (4) eine relative Lage (α, D1, D2) des Anhängers (2) zum Zugfahrzeug (1) bestimmt wird, und – basierend auf der relativen Lage (α, D1, D2) des Anhängers (2) zum Zugfahrzeug (1) das Gespann betrieben wird, dadurch gekennzeichnet, dass – mittels der zugfahrseitigen Ausleseeinrichtung (4) eine relative Lage (β, d0, d1, d2) des zumindest einen Informationsträgers (30, 31, 32) zum Zugfahrzeug (1) vermessen wird, wobei basierend auf der vermessenen Lage (β, d0, d1, d2) des Informationsträgers (30, 31, 32) die relative Lage (α, D1, D2) des Anhängers (2) zum Zugfahrzeug (1) ermittelt wird oder die relative Lage des Anhängers (2) zum Zugfahrzeug (1) der relativen Lage des Informationsträgers (30, 31, 32) entspricht.
Verfahren zum Betreiben eines Gespanns mit einem Zugfahrzeug und einem Anhänger, wobei – das Zugfahrzeug zumindest einen Informationsträger mit Information aufweist, die mittels einer anhängerseitigen Ausleseeinrichtung auslesbar ist, – mittels der anhängerseitigen Ausleseeinrichtung eine relative Lage des zumindest einen Informationsträgers zum Anhänger vermessen wird, wobei basierend auf der vermessenen Lage des zumindest einen Informationsträgers eine relative Lage des Zugfahrzeugs zum Anhänger ermittelt wird oder die relative Lage des Zugfahrzeugs zum Anhänger der relativen Lage des Informationsträgers entspricht, und – basierend auf der relativen Lage des Zugfahrzeugs zum Anhänger das Gespann betrieben wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Vermessen der relativen Lage des Informationsträgers ein Erkennen eines, insbesondere einen Identifikator umfassenden, Informationscodes des Informationsträgers umfasst.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei – der Informationsträger (30, 31, 32) – einem Informationsträger mit optisch lesbaren Informationscode, insbesondere einem QR-Code oder einem Barcode, oder – einem RFID-Transponder mit auslesbarer Information entspricht, und – die relative Lage des Informationsträgers (30, 31, 32) – durch Vermessen der Lage des Informationscodes mittels der Ausleseeinrichtung (4) in Form einer optischen Auslesevorrichtung bzw. – durch Auswerten von einem oder mehreren mittels der Ausleseeinrichtung in Form einer RFID-Ausleseeinrichtung empfangenen Funksignalen des RFID-Transponders vermessen wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei – durch Auslesen des Informationsträgers (30, 31, 32) erkannt wird, dass der Informationscode bzw. die auslesbare Information einem Anhänger (2) oder einem Zugfahrzeug, insbesondere einem bestimmtem Anhängertyp bzw. Zugfahrzeugtyp, zugehörig ist, und – das Ermitteln einer relativen Lage des den Informationsträger (30, 31, 32) umfassenden Fahrzeugs (1) oder das Verwenden einer ermittelten relativen Lage zum Betreiben des Gespanns abhängig von dem Erkennen erfolgt, insbesondere dann, wenn erkannt wird, dass der Informationscode bzw. die auslesbare Information einem Anhänger (2) oder einem Zugfahrzeug (1), insbesondere einem bestimmtem Anhängertyp bzw. Zugfahrzeugtyp, zugehörig ist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei sich der zumindest eine Informationsträger (30, 31, 32) an einer vordefinierten Position des den Informationsträger (30, 31, 32) aufweisenden Fahrzeugs (2) befindet.
Verfahren nach einem Ansprüche 1 bis 5, wobei – der Informationsträger (30, 31, 32) Lage-Information aufweist, die die relative Lage des Informationsträgers (30, 31, 32) in Bezug auf das den Informationsträger aufweisende Fahrzeug (2) beschreibt, – die Lage-Information mittels der Ausleseeinrichtung (4) ausgelesen wird, und – die Lage-Information bei der Ermittlung der relativen Lage des den Informationsträger (30, 31, 32) aufweisenden Fahrzeugs (2) zu dem anderen Fahrzeug (1) berücksichtigt wird.
Verfahren nach Anspruch 7, wobei die Lage-Information die relative Lage des Informationsträgers (30, 31, 32) relativ zu einer vorgegebenen Stelle des den Informationsträger (30, 31, 32) aufweisenden Fahrzeugs (2) beschreibt, insbesondere relativ zu – der Kupplung des den Informationsträger aufweisenden Fahrzeugs (2), – der Position zumindest einer Achse des den Informationsträger (30, 31, 32) aufweisenden Fahrzeugs (2) oder – der Position eines bestimmten Punktes auf der Außenkontur des den Informationsträger (30, 31, 32) aufweisenden Fahrzeugs (2).
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei – durch Auslesen des Informationsträgers (30, 31, 32) zumindest ein Anhängerparameter und/oder ein Zugfahrzeugparameter ermittelt wird, und – das Betreiben des Gespanns auch abhängig von dem zumindest einen ermittelten Anhängerparameter und/oder Zugfahrzeugparameter erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 9, wobei das Bestimmen der relativen Lage des den Informationsträger nicht umfassenden Fahrzeugs von einem oder mehreren aus dem Informationsträger ausgelesenen Parametern dieses Fahrzeugs abhängt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Zugfahrzeug (1) oder der Anhänger (2) eine Fahrzeugfunktion, insbesondere eine Fahrerassistenzfunktion oder eine Vertikaldynamikfunktion, aufweist und die ermittelte relative Lage des den Informationsträger (30, 31, 32) aufweisenden Fahrzeugs (2) zu dem anderen Fahrzeug (1) – zur Konfiguration der Fahrzeugfunktion, und/oder – beim Ablauf oder bei der Logik der Fahrzeugfunktion, und/oder – zur Bestimmung eines Regelungsparameters verwendet wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Betreiben des Gespanns das Durchführen eines unterstützten Park- und Rangiervorgangs des Gespanns unter Nutzung einer zugfahrzeugseitigen Anhänger-Rangierassistenzfunktion umfasst.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Betreiben des Gespanns das Durchführen eines seitens einer Anhänger-Assistenzfunktion unterstützten Annäherungsvorgangs des Zugfahrzeugs an den Anhänger und/oder eines Ankuppelvorgangs zwischen dem Zugfahrzeug und Anhänger umfasst.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Betreiben des Gespanns ein fahrdynamisches Stabilisieren des Gespanns mittels einer zugfahrzeugseitigen Fahrzeugfunktion und/oder Anhängerfunktion umfasst.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die relative Lage des Informationsträgers (30, 31, 32) in der Weise vermessen wird, dass zumindest ein Richtungsparameter (β), insbesondere ein Winkelparameter, für die Richtung der Position des Informationsträgers (30, 31, 32) in Bezug auf einen Bezugspunkt des den Informationsträger nicht aufweisenden Fahrzeugs (1) bestimmt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei – mittels der Ausleseeinrichtung (4) Information über die jeweilige relative Lage von zumindest zwei an unterschiedlichen Orten an einem Fahrzeug (2) des Gespanns befindlichen Informationsträgern (30, 31, 32) zu dem anderen Fahrzeug (1) des Gespanns vermessen wird, und – die relative Lage des die Informationsträger (30, 31, 32) aufweisenden Fahrzeugs (2) des Gespanns zu dem anderen Fahrzeug (1) des Gespanns mittels einer Triangulation basierend auf der Information über die jeweilige relative Lage der zumindest zwei Informationsträger (2) ermittelt wird.
Fahrzeugsystem zum Betreiben eines Gespanns mit einem Zugfahrzeug (1) und einem Anhänger (2), wobei – der Anhänger (2) zumindest einen Informationsträger (30, 31, 32) mit Information aufweist, die von dem Zugfahrzeug (1) mittels einer zugfahrzeugseitigen Ausleseeinrichtung (4) auslesbar ist, und – das Fahrzeugsystem eingerichtet ist, – mittels der zugfahrseitigen Ausleseeinrichtung (4) eine relative Lage des Anhängers (2) zum Zugfahrzeug (1) zu bestimmen, und – basierend auf der relativen Lage des Anhängers (2) zum Zugfahrzeug (1) das Gespann zu betreiben, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrzeugsystem eingerichtet ist, – mittels der zugfahrseitigen Ausleseeinrichtung eine relative Lage (β, d0, d1, d2) des zumindest einen Informationsträgers (30, 31, 32) zum Zugfahrzeug (1) zu vermessen, wobei basierend auf der vermessenen Lage (β, d0, d1, d2) des Informationsträgers (30, 31, 32) die relative Lage (α, D1, D2) des Anhängers (2) zum Zugfahrzeug (1) ermittelt wird oder die relative Lage des Anhängers zum Zugfahrzeug der relativen Lage des Informationsträgers (30, 31, 32) entspricht.
Fahrzeugsystem zum Betreiben eines Gespanns mit einem Zugfahrzeug und einem Anhänger, wobei – das Zugfahrzeug zumindest einen Informationsträger mit Information aufweist, die mittels einer anhängerseitigen Ausleseeinrichtung auslesbar ist, und – das Fahrzeugsystem eingerichtet ist, – mittels der anhängerseitigen Ausleseeinrichtung eine relative Lage des zumindest einen Informationsträgers zum Anhänger zu vermessen, wobei basierend auf der vermessenen Lage des Informationsträgers eine relative Lage des Zugfahrzeugs zum Anhänger ermittelt wird oder die relative Lage des Zugfahrzeugs zum Anhänger der relativen Lage des Informationsträgers entspricht, und – basierend auf der relativen Lage des Zugfahrzeugs zum Anhänger das Gespann zu betreiben.