DE102018204977A1

DE102018204977A1 - Method and apparatus for performing trailer loss detection

Info

Publication number: DE102018204977A1
Application number: DE102018204977.7A
Authority: DE
Inventors: Fabian Sasse; Michael Schumann; Matthias Horn
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2018-04-03
Filing date: 2018-04-03
Publication date: 2019-10-10

Abstract

Offenbart ist ein Verfahren zum Erkennen einer Abstandsänderung zwischen einer Zugmaschine und einem Anhänger oder zwischen zwei Anhängern, wobei ein erster Abstand zwischen mindestens einem an der Zugmaschine angebrachten Sensor und einem Bauteil des Anhängers nach einem Ankoppelvorgang erkannt wird, der ermittelte erste Abstand als Referenzwert festgelegt wird, eine maximale Abweichung vom Referenzwert als ein Grenzwert festgelegt wird, ein zweiter Abstand während einer Betriebszeit des Zugfahrzeugs und des Anhängers mit dem mindestens einen Sensor kontinuierlich ermittelt wird, der Referenzwert mit dem kontinuierlich ermittelten zweiten Abstand verglichen wird und eine Abstandsvergrößerung bei einem Ansteigen des zweiten Abstandes über den Grenzwert erkannt wird. Des Weiteren ist eine Vorrichtung zum Erkennen einer Abstandsänderung zwischen einem Zugfahrzeug und einem Anhänger zum Verhindern eines Verlustes des Anhängers während der Fahrt offenbart.

Disclosed is a method for detecting a change in distance between a tractor and a trailer or between two trailers, wherein a first distance between at least one attached to the tractor sensor and a component of the trailer is detected after a Ankoppelvorgang, the determined first distance is set as a reference value , a maximum deviation from the reference value is set as a limit value, a second distance is continuously determined during an operating time of the towing vehicle and the trailer with the at least one sensor, the reference value is compared with the continuously determined second distance and an increase in distance with an increase of the second Distance above the limit is detected. Furthermore, a device for detecting a change in distance between a towing vehicle and a trailer for preventing a loss of the trailer while driving is disclosed.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erkennen einer Abstandsänderung zwischen einer Zugmaschine und einem Anhänger sowie eine Vorrichtung zum Erkennen einer Abstandsänderung.The invention relates to a method for detecting a change in distance between a tractor and a trailer and a device for detecting a change in distance.

Stand der TechnikState of the art

Derzeit sind Sattel von Sattelzugmaschinen und automatische Kupplungsvorrichtungen bekannt, welche optional mit Sensoren ausgestattet sind. Durch die Sensoren kann dem Fahrer im Fahrerhaus signalisiert werden, ob die Sattelkupplung korrekt verschlossen ist und den Königszapfen umschließt bzw. der Kupplungsbolzen in Endstellung verriegelt ist. Hierdurch kann eine sogenannte „Scheinkupplung“ verhindert werden, bei der beispielsweise der Königszapfen vor dem verschlossenen Sattelschloss anliegt oder der Kupplungsbolzen die Zugöse nicht durchdrungen hat.Saddle tractors and automatic coupling devices, which are optionally equipped with sensors, are currently known. Through the sensors, the driver in the cab can be signaled whether the fifth wheel is correctly closed and surrounds the king pin or the coupling pin is locked in the end position. In this way, a so-called "false coupling" can be prevented, for example, in which the king pin rests in front of the closed saddle lock or the coupling pin has not penetrated the towing eye.

Durch Vandalismus bzw. mutwilliges Lösen der Sattelkupplung oder Unachtsamkeit, durch welche eine Sattelkupplung nicht korrekt verriegelt ist, können schwere Verkehrsgefährdungen entstehen. Nicht korrekt verriegelte Anhänger können sich im „Idealfall“ beim Anfahren des Zugfahrzeugs, im schlimmsten Fall nach mehreren Kilometern im Verkehr lösen. Insbesondere Sattelauflieger können dabei zunächst 1-2 Meter über die Sattelplatte rutschen und anschließend auf die eingefahrenen Stützwinden fallen. Bei klassischen Anhängekupplungen mit Kupplungsmaul kann der Anhänger unmittelbar nach einem Lösen von der Kupplung stürzen. In beiden Fällen ist der Anhänger durch den Fahrer bzw. das Zugfahrzeug nicht mehr kontrollierbar.Vandalism or willful loosening of the fifth wheel or carelessness, through which a fifth wheel is not properly locked, can cause serious traffic hazards. Incorrectly locked trailers can be solved in the "ideal case" when starting the towing vehicle, in the worst case after several kilometers in traffic. In particular, semitrailers can first slip 1-2 meters over the fifth wheel and then fall onto the retracted landing gear. In classic towing hitches with coupling jaw the trailer can fall immediately after a release of the clutch. In both cases, the trailer by the driver or towing vehicle is no longer controllable.

Neben Schäden am Zugfahrzeug durch gerissene Schläuche und Elektronikleitungen können auch Schäden am Anhänger durch verbogene Stützen entstehen. Des Weiteren ist ein Verlust eines Anhängers mit einem erheblichen Zeitaufwand verbunden, da die Stützwinden meist nicht zum Aufbocken des Anhängers geeignet sind und Ersatzleitungen oftmals nicht verfügbar sind. Je nach Beschädigung kann ein gestürzter Anhänger nicht mehr verkehrssicher sein.In addition to damage to the towing vehicle caused by broken hoses and electronic cables, damage to the trailer can also occur due to bent supports. Furthermore, a loss of a trailer is associated with a considerable amount of time, since the landing gear is usually not suitable for jacking up the trailer and replacement cables are often not available. Depending on the damage, a fallen trailer can no longer be roadworthy.

Eine Erkennung der fehlerhaften Verbindung über den Vergleich der Raddrehzahlen von Zugmaschine und Anhänger ist aufgrund der technischen Umsetzung (passive Raddrehzahlsensoren) und der hohen Mindestgeschwindigkeit für ein verlässliches Signal (teils größer 10 km/h) im Hinblick auf die Zuverlässigkeit beschränkt.A detection of the faulty connection on the comparison of the wheel speeds of tractor and trailer is due to the technical implementation (passive wheel speed sensors) and the high minimum speed for a reliable signal (sometimes greater than 10 km / h) limited in terms of reliability.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe kann darin gesehen werden, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Erkennen eines sich aus einer Kupplung lösenden Anhängers vorzuschlagen und die Verkehrssicherheit zu erhöhen.The object underlying the invention can be seen in proposing a method and an apparatus for detecting a detachable from a trailer coupling and to increase traffic safety.

Diese Aufgabe wird mittels des jeweiligen Gegenstands der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand von jeweils abhängigen Unteransprüchen.This object is achieved by means of the subject matter of the independent claims. Advantageous embodiments of the invention are the subject of each dependent subclaims.

Nach einem Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zum Erkennen einer Abstandsänderung zwischen einer Zugmaschine und einem Anhänger oder zwischen zwei Anhängern bereitgestellt. Es wird ein erster Abstand zwischen mindestens einem an der Zugmaschine angebrachten Sensor und einem Bauteil des Anhängers nach einem Ankoppelvorgang erkannt bzw. gemessen.According to one aspect of the invention, a method is provided for detecting a change in distance between a tractor and a trailer or between two trailers. A first distance between at least one sensor attached to the tractor and a component of the trailer is detected or measured after a coupling process.

Der ermittelte erste Abstand wird als Referenzwert festgelegt und in einem Steuergerät gespeichert. Eine maximale Abweichung vom Referenzwert wird im Steuergerät als ein Grenzwert festgelegt.The determined first distance is determined as a reference value and stored in a control unit. A maximum deviation from the reference value is set in the control unit as a limit.

Während einer Betriebszeit des Zugfahrzeugs und des Anhängers wird ein zweiter Abstand bzw. der gegenwärtige vom Sensor messbare Abstand entlang derselben Messstrecke, wie der erste Abstand kontinuierlich ermittelt. Hierdurch wird ein sogenannter Ist-Abstand und insbesondere eine Änderung eines Ist-Abstands durch den mindestens einen Sensor gemessen.During an operating period of the towing vehicle and the trailer, a second distance or the current distance measurable by the sensor along the same measurement path as the first distance is determined continuously. As a result, a so-called actual distance and in particular a change in an actual distance is measured by the at least one sensor.

Der Referenzwert wird mit dem kontinuierlich ermittelten zweiten Abstand verglichen und eine Abstandsvergrößerung bei einem Ansteigen des zweiten Abstandes über den Grenzwert erkannt.The reference value is compared with the continuously determined second distance and a distance increase is detected when the second distance increases above the limit value.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann beispielsweise Ultraschallsensoren oder Radarsensoren am Ende eines Zugfahrzeugs mit einem gekoppelten Sattelauflieger verwenden, um den Verlust des Anhängers zu erkennen und den Fahrer zu warnen oder eine Bremsung einzuleiten. Es wird beispielsweise der Abstand der Stützen oder anderer Bauteile des Anhängers zum mindestens einen Sensor gemessen. Der Abstand kann durch den mindestens einen Sensor auch im Hinblick auf Abstandsänderungen kontinuierlich ermittelt werden. Das Bauteil kann ein fest am Anhänger installiertes Bauteil, wie beispielsweise Verstrebung, Stützwinde, Ladebordwand, Feuerlöscher, Leiter, Kupplungsvorrichtung und dergleichen, sein. Der mindestens eine Sensor ist mit mindestens einem Steuergerät datenleitend verbunden, welches die Messdaten empfangen und auswerten kann.For example, the method of the invention may use ultrasonic sensors or radar sensors at the end of a towing vehicle with a coupled semi-trailer to detect the loss of the trailer and warn the driver or initiate braking. For example, the distance of the supports or other components of the trailer to the at least one sensor is measured. The distance can be determined continuously by the at least one sensor also with regard to changes in distance. The component may be a permanently installed on the trailer component, such as strut, landing gear, tail lift, fire extinguisher, ladder, coupling device and the like. The at least one sensor is connected in a data-conducting manner with at least one control unit which can receive and evaluate the measured data.

Der Referenzwert für einen Abstand des Zugfahrzeugs vom Anhänger in einem gekoppelten Zustand kann beim Ankuppeln bzw. unmittelbar nach dem Kuppeln des Anhängers ermittelt werden. Der ermittelte Referenzwert wird anschließend mit einem Ist-Abstand bzw. dem ermittelten zweiten Abstand verglichen. Vergrößert sich der zweite Abstand über den festgelegten Grenzwert bzw. einen Toleranzwert hinaus, kann durch das Steuergerät der Fahrer gewarnt und/oder eine Bremsung eingeleitet werden. The reference value for a distance of the towing vehicle from the trailer in a coupled state can be determined when coupling or immediately after the coupling of the trailer. The determined reference value is then compared with an actual distance or the determined second distance. If the second distance increases beyond the specified limit value or a tolerance value, the driver can be warned by the control unit and / or braking can be initiated.

Besonders vorteilhaft ist das erfindungsgemäße Verfahren bei Sattelaufliegern, da der Sattelauflieger in einem Fehlerfall erst über die Sattelkupplung rutscht und somit Zeit für weitere Reaktionen, beispielsweise durch eine Fahrzeugsteuerung, verbleibt.The method according to the invention is particularly advantageous for semi-trailers, since the semi-trailer only slips over the fifth wheel coupling in the event of a fault, thus leaving time for further reactions, for example by a vehicle control system.

Als mindestens ein Sensor kann beispielsweise ein Ultraschallsensor verwendet werden. Dabei kann beispielsweise die Echo-Analyse des Ultraschallsensors derart optimiert werden, dass die Signale der typischerweise vorhandenen Bauteile als Referenz herangezogen werden. Dies können deutlich ausgeprägte Echos sein. Hierfür können sich die Stützwinden unter dem Anhänger oder eine Ladebordwand des Anhängers besonders eignen. Die Stützwinden sind im angekoppelten Zustand des Anhängers meistens in einem Abstand von 0,5 m bis ca. 2,5 m hinter dem Heck des Zugfahrzeugs angeordnet. Der seitliche Abstand der Stützwinden variiert in engen Grenzen, da nur wenige Hersteller existieren und viele Anhänger den Standardmaßen entsprechen. Typischerweise liegen die Stützwinden etwa 2 m auseinander. Bei einem Drehschemelanhänger kann eine gelenkte Vorderachse als Bauteil bzw. Anhaltspunkt für eine Entfernungsmessung herangezogen werden.As at least one sensor, for example, an ultrasonic sensor can be used. In this case, for example, the echo analysis of the ultrasonic sensor can be optimized such that the signals of the components typically present are used as a reference. These can be clearly pronounced echoes. For this purpose, the landing gear under the trailer or a tail lift of the trailer can be particularly suitable. The landing gear is usually arranged in the coupled state of the trailer at a distance of 0.5 m to about 2.5 m behind the rear of the towing vehicle. The lateral distance of the landing gear varies within narrow limits, since only a few manufacturers exist and many followers meet the standard dimensions. Typically, the landing gear is about 2 m apart. In a turntable trailer, a steered front axle can be used as a component or reference point for a distance measurement.

Die Messung des Referenzwerts bzw. des ersten Abstands kann beendet werden, sobald sich das Zugfahrzeug in Bewegung setzt oder eine definierte Messdauer erreicht ist. Für den Fall, dass das Zugfahrzeug und der Anhänger beim Kuppeln nicht genau fluchten und mit einem Winkel ihrer Längsachsen zueinander stehen, kann durch einen Algorithmus einen Mittel- oder Kennwert ermittelt werden, welche als Referenz für den gekuppelten Zustand im Steuergerät gespeichert wird.The measurement of the reference value or of the first distance can be ended as soon as the towing vehicle sets in motion or a defined measurement duration has been reached. In the event that the towing vehicle and the trailer are not exactly aligned during coupling and are at an angle to each other of their longitudinal axes, an average or characteristic value can be determined by an algorithm, which is stored as a reference for the coupled state in the control unit.

Anschließend kann durch den mindestens einen Sensor der Abstand zwischen dem Zugfahrzeug und dem Anhänger bzw. einem Bauteil des Anhängers stetig gemessen werden. Überschreitet der stetig gemessene Abstand bzw. der zweite Abstand des Anhängers den Referenzwert und einen auf den Referenzwert addierten Toleranzwert, so vergrößert sich der Abstand des Anhängers vom Zugfahrzeug und es kann eine Warnung erzeugt werden.Subsequently, the distance between the towing vehicle and the trailer or a component of the trailer can be measured continuously by the at least one sensor. If the continuously measured distance or the second distance of the trailer exceeds the reference value and a tolerance value added to the reference value, the distance of the trailer from the towing vehicle increases and a warning can be generated.

Abhängig von Längenverhältnissen des Kupplungsmauls und den Abmessungen der Sattelplatte am Anhänger kann die Reaktionszeit des Systems ausreichen, um einen Königszapfen weiterhin im Kupplungsmaul halten zu können, zumindest ein Abrutschen des Anhängers von der Sattelkupplung unterbinden zu können oder den Fahrer auf den unvollständigen Sattelvorgang aufmerksam zu machen, bevor er das Führerhaus des Zugfahrzeugs für eine Sichtkontrolle verlassen kann.Depending on the length ratios of the coupling jaw and the dimensions of the fifth wheel plate on the trailer, the reaction time of the system can be sufficient to keep a kingpin still in the coupling jaw to be able to prevent at least slipping of the trailer from the fifth wheel or to alert the driver to the incomplete saddle process before he can leave the cab of the towing vehicle for a visual inspection.

Gemäß einer Ausführungsform des Verfahrens wird bei einem Erkennen einer Abstandsvergrößerung eine Warnung an einen Fahrer des Zugfahrzeugs ausgegeben oder eine Bremsung des Zugfahrzeugs und/oder des Anhängers eingeleitet. Insbesondere kann eine Bremsung abhängig von einer Fahrsituation initiiert werden. Bevorzugter Weise kann dabei das Zugfahrzeug zuerst abgebremst werden, um den Anhänger nicht von der Sattelplatte zu ziehen. Sobald das Zugfahrzeug im Stillstand ist, kann auch eine Bremse des Anhängers aktiviert werden.According to one embodiment of the method, when a distance increase is detected, a warning is issued to a driver of the towing vehicle or a braking of the towing vehicle and / or the trailer is initiated. In particular, a braking can be initiated depending on a driving situation. Preferably, the towing vehicle can first be braked in order not to pull the trailer from the fifth wheel plate. Once the towing vehicle is at a standstill, a brake of the trailer can be activated.

Das Verfahren kann den Fahrer insbesondere beim Anfahren warnen, wenn sich der Anhänger nach hinten aus der Sattelkupplung oder dem Kupplungsmaul löst. Dies kann gleichzeitig mit einer Bremsung des Zugfahrzeugs durchgeführt werden.The method can warn the driver, in particular when starting, when the trailer detaches backwards from the fifth wheel or the coupling jaw. This can be done simultaneously with a braking of the towing vehicle.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann zwar eine vorgeschriebene Abfahrtkontrolle nicht ersetzen, den Fahrer jedoch vor den Folgen von Vandalismus und widrigen Witterungsbedingungen oder Dunkelheit bei der Kontrolle schützen.Although the method according to the invention can not replace a prescribed departure control, the driver can be protected from the consequences of vandalism and adverse weather conditions or darkness in the control.

Bei einem automatisierten Sattelschlepper oder Gliederzug kann das Verfahren etwa als Redundanz dienen, um das korrekte Kuppeln eines Anhängers zu erfassen.In an automated semi-trailer or articulated train, for example, the method may serve as redundancy to detect the correct coupling of a trailer.

Nach einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens wird ein Erkennen einer Abstandsvergrößerung bei einem Anfahren und/oder während der Fahrt des Zugfahrzeugs und/oder während einer provozierten Streckung des Gespanns durchgeführt. Beim Anfahren und während der Fahrt können die Sensoren permanent den Ist-Abstand des Anhängers zum Zugfahrzeug an mindestens einer Position zwischen dem Anhänger und dem Zugfahrzeug messen. Nimmt dieser Abstand schnell und über eine Schwelle hinaus zu, deutet dies auf einen bevorstehenden Verlust des Hängers hin.
Im Besonderen für teil- und hochautomatisierte Fahrzeuge kann in einer weiteren Ausprägungsform die sichere Verrastung der Kupplung geprüft werden, indem die Bremsen des Anhängers mit geringer Verzögerung gegenüber dem anfahrenden/anruckenden Zugfahrzeug gelöst werden („Vorspannen“). Die erfindungsgemäße Funktion überwacht dabei, ob sich der Anhänger über einen Toleranzwert hinaus vom Zugfahrzeug entfernt.According to a further embodiment of the method, detection of an increase in distance is carried out during a start-up and / or while the towing vehicle is traveling and / or during a provoked extension of the vehicle. When starting up and while driving, the sensors can permanently measure the actual distance of the trailer to the towing vehicle at at least one position between the trailer and the towing vehicle. If this distance increases quickly and beyond a threshold, this indicates an impending loss of the trailer.
In particular, for partially and highly automated vehicles can be tested in a further form of expression, the secure locking of the clutch by the brakes of the trailer with little delay compared to the approaching / pulling tractor to be solved ("biasing"). The function of the invention monitors whether the trailer is removed beyond the towing vehicle beyond a tolerance value.

Die Messung des ersten Abstands bzw. des Referenzwerts kann beendet werden, sobald sich das Zugfahrzeug in Bewegung setzt oder eine definierte Messdauer erreicht wird. Für den Fall, dass das Zugfahrzeug und der Anhänger bei einem Kupplungsvorgang nicht genau fluchten und mit einem Winkel ihrer Längsachsen zueinander stehen, kann über einen Algorithmus ein Mittelwert oder Kennwert berechnet werden, welcher als ein Referenzwert für den gekuppelten oder zumindest „eingefahrenen“ Zustand des Anhängers im Steuergerät abgespeichert wird.The measurement of the first distance or the reference value can be terminated as soon as the towing vehicle sets in motion or a defined measurement duration is reached. In the event that the towing vehicle and the trailer are not exactly aligned in a coupling operation and are at an angle to their longitudinal axes, an average or characteristic value can be calculated by an algorithm, which is used as a reference value for the coupled or at least "retracted" state of the vehicle Trailer is stored in the control unit.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens wird ein abgeschlossener Kupplungsvorgang durch ein Anhängererkennungsgerät festgestellt. Bevorzugterweise kann das mindestens eine Steuergerät mit dem Anhängererkennungsgerät verbunden sein. Hierdurch kann das Steuergerät erkennen, wann ein mechanischer Abschluss des Kupplungsvorgangs durch einen Anschluss von Elektronikleitungen des Anhängers zum Zugfahrzeug verfolgt. Üblicherweise steht dabei das Zugfahrzeug. Der Status der elektrischen Verbindungen zum Anhänger kann im Zugfahrzeug mit dem Anhängererkennungsgerät überwacht und per Datenbus im Fahrzeug zur Verfügung gestellt werden. Das System kann anschließend, beispielsweise für einige Sekunden, den Mittelwert der Abstandswerte zum Anhänger zum Ermitteln eines Referenzwerts messen.According to a further embodiment of the method, a completed coupling operation is detected by a trailer detection device. Preferably, the at least one control unit may be connected to the trailer detection device. As a result, the controller can detect when a mechanical completion of the coupling process by a connection of electronic lines of the trailer pursued to the towing vehicle. Usually this is the towing vehicle. The status of the electrical connections to the trailer can be monitored in the towing vehicle with the trailer detection device and made available by data bus in the vehicle. The system may then measure, for example, for a few seconds, the average of the distance values to the trailer for determining a reference value.

Nach einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens wird ein kontinuierliches Ermitteln des zweiten Abstandes durch ein Gangeinlegen oder ein Anfahren des Zugfahrzeugs initiiert. Hierdurch kann bei einer Messung der Abstände verhindert werden, dass sich der Fahrer noch im Messbereich aufhält und die Messwerte dadurch verfälscht.According to a further embodiment of the method, a continuous determination of the second distance is initiated by a gear engagement or a starting of the towing vehicle. This can be prevented in a measurement of the distances that the driver is still in the measuring range and thereby falsifies the measured values.

In einer weiteren Ausprägung ist das Messfenster der verwendeten Sensorik derart definiert bzw. eingeschränkt, dass Messungen von stationären Objekten seitlich des Fahrzeugs (Laderampen, Personen, Begrenzungspfosten, ...) weitestgehend vermieden werden. Das Risiko einer Verfälschung des ersten bzw. zweiten Messwerts wird so vermindert.In a further embodiment, the measurement window of the sensors used is defined or limited such that measurements of stationary objects on the side of the vehicle (loading ramps, persons, boundary posts, etc.) are largely avoided. The risk of falsification of the first or second measured value is thus reduced.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens wird ein Knickwinkel zwischen dem Zugfahrzeug und dem Anhänger durch mindestens zwei Sensoren gemessen und bei der Festlegung des Referenzwerts oder des zweiten Abstands berücksichtigt. Bei der Berechnung des Referenzabstands bzw. des ersten Abstands, der den „normalen“ gekuppelten Zustand abbildet, können weitere Effekte, die beispielsweise durch eine Kurvenfahrt entstehen, kompensiert werden. Eine Verbesserung des Verfahrens kann dadurch erreicht werden, dass beispielsweise mindestens zwei, drei oder mehr Sensoren jeweils an einer Fahrtrichtung linken oder rechten Seite des Zugfahrzeugs verwendet werden. Hierdurch kann eine Winkellage des Anhängers zum Zugfahrzeug erkannt und kompensiert werden. Die Anordnung der Sensoren kann hierbei linear oder dreidimensional ausgestaltet sein.According to a further embodiment of the method, a bending angle between the towing vehicle and the trailer is measured by at least two sensors and taken into account when determining the reference value or the second distance. When calculating the reference distance or the first distance, which depicts the "normal" coupled state, further effects that arise, for example, through cornering can be compensated. An improvement of the method can be achieved, for example, by using at least two, three or more sensors each on a left or right-hand side of the towing vehicle. As a result, an angular position of the trailer can be detected and compensated for towing vehicle. The arrangement of the sensors can be configured linear or three-dimensional.

Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung wird eine Vorrichtung zum Erkennen einer Abstandsänderung zwischen einem Zugfahrzeug und einem Anhänger zum Verhindern eines Verlustes des Anhängers während der Fahrt bereitgestellt. Die Vorrichtung weist mindestens einen Sensor zum Ermitteln eines Abstandes zwischen dem Zugfahrzeug und einem Bauteil des Anhängers und mindestens ein mit dem Sensor verbundenes Steuergerät auf.According to another aspect of the invention, there is provided an apparatus for detecting a change in distance between a towing vehicle and a trailer for preventing a loss of the trailer while driving. The device has at least one sensor for determining a distance between the towing vehicle and a component of the trailer and at least one control device connected to the sensor.

Durch den mindestens einen Sensor kann ein relativer Abstand zwischen dem mindestens einen Sensor und einem beliebigen Bauteil eines Anhängers ermittelt werden. Hierdurch ist die erfindungsgemäße Vorrichtung unabhängig von einer Form oder Art des Anhängers anwendbar. Der mindestens eine Sensor kann beispielsweise ein Radarsensor oder ein Ultraschallsensor sein, welcher im Bereich der Rückleuchten des Zugfahrzeugs positioniert sein kann.By the at least one sensor, a relative distance between the at least one sensor and an arbitrary component of a trailer can be determined. As a result, the device according to the invention is applicable regardless of a form or type of trailer. The at least one sensor can be, for example, a radar sensor or an ultrasonic sensor, which can be positioned in the region of the tail lights of the towing vehicle.

Gemäß einer Ausführungsform der Vorrichtung ist der mindestens eine Sensor ein Sensor einer autonomen, teilautonomen oder assistierenden Fahrfunktion des Zugfahrzeugs. Es ist somit an der Kupplung des Zugfahrzeugs keine zusätzliche Sensorik erforderlich. Die Vorrichtung kann jedoch redundant zu einer bereits vorhandenen Sensorik betrieben werden. Kommen am Heck des Zugfahrzeugs ohnehin Radar- oder Ultraschallsysteme zum Einsatz, wie es für autonomes Fahren oder autonome Logistik üblich ist, kann die Funktion der Vorrichtung ohne den Einsatz zusätzlicher Sensoren umgesetzt werden.According to one embodiment of the device, the at least one sensor is a sensor of an autonomous, semi-autonomous or assisting driving function of the towing vehicle. Thus, no additional sensor system is required on the coupling of the towing vehicle. However, the device can be operated redundantly to an existing sensor. If radar or ultrasound systems are used at the rear of the towing vehicle anyway, as is usual for autonomous driving or autonomous logistics, the function of the device can be implemented without the use of additional sensors.

Nach einer weiteren Ausführungsform der Vorrichtung ist der mindestens eine Sensor ein Ultraschallsensor, eine Messkamera, ein LIDAR-Sensor, ein RadarSensor oder/oder ein Raddrehzahlsensor. Alternativ zur Ultraschallsensorik oder einer Radarsensorik kann auch ein anderes abstandsgebendes Messprinzip, wie beispielsweise eine Videoanalyse oder ein Time-of-Flight Verfahren, verwendet werden.According to a further embodiment of the device, the at least one sensor is an ultrasonic sensor, a measuring camera, a LIDAR sensor, a radar sensor and / or a wheel speed sensor. As an alternative to ultrasonic sensors or radar sensors, it is also possible to use a different distance measuring principle, such as a video analysis or a time-of-flight method.

Ein bildgebendes Verfahren kann dabei die typischen Konturen des Anhängers mit im Steuergerät hinterlegten Modellen abgleichen und eine Erkennung und Abstandsermittlung durchführen.An imaging process can thereby match the typical contours of the trailer with models stored in the control unit and perform detection and distance determination.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Vorrichtung ist mindestens ein Raddrehzahlsensor am Zugfahrzeug und mindestens ein Raddrehzahlsensor am Anhänger angeordnet. Hierdurch kann ein Vergleich von Raddrehzahlen des Zugfahrzeugs mit Raddrehzahlen des Anhängers durch mindestens ein Steuergerät durchgeführt werden. Anhand einer Differenz der Raddrehzahlen kann eine Vergrößerung des Abstands zwischen dem Zugfahrzeug und dem Anhänger ermittelt werden. According to a further embodiment of the device, at least one wheel speed sensor is arranged on the towing vehicle and at least one wheel speed sensor is arranged on the trailer. In this way, a comparison of wheel speeds of the towing vehicle with wheel speeds of the trailer can be performed by at least one control unit. Based on a difference in the wheel speeds, an increase in the distance between the towing vehicle and the trailer can be determined.

Nach einer weiteren Ausführungsform der Vorrichtung ist der mindestens eine Sensor im Bereich einer Rückwand des Zugfahrzeugs, im Bereich von mindestens einem Rücklicht oder an einem Kupplungsmaul angeordnet. Der Abstand zwischen dem Zugfahrzeug und dem Anhänger kann somit flexibel durch unterschiedliche Sensoranordnung bestimmt werden.According to a further embodiment of the device, the at least one sensor is arranged in the region of a rear wall of the traction vehicle, in the region of at least one tail light or on a coupling jaw. The distance between the towing vehicle and the trailer can thus be determined flexibly by different sensor arrangement.

Sensoren am Heck des Zugfahrzeugs können beim Verbinden der elektrischen Leitungen den Abstand von Stützen und anderen Bauteilen unter dem Anhänger zur verbauten Sensorik am Heck des Zugfahrzeugs ermitteln. Die Sensorik ist idealerweise mit ähnlichem Abstand angeordnet wie die Sattelstützen des Anhängers.Sensors at the rear of the towing vehicle can determine the distance of supports and other components under the trailer to the installed sensors at the rear of the towing vehicle when connecting the electrical lines. The sensors are ideally located at a similar distance to the trailer seatposts.

Werden von den Sensoren mehrere Objekte bzw. Reflexionen erfasst, so können die gemessenen Signale durch Mittelwerte oder durch Ermitteln von relevanten Echos verrechnet werden.If several objects or reflections are detected by the sensors, then the measured signals can be offset by means of average values or by determining relevant echoes.

Alternativ oder zusätzlich zu einer Messung von Abständen im unteren Bereich des Anhängers kann die gleiche Funktion auch an der Rückseite der Kabine umgesetzt werden, indem der Abstand zur vorderen Ladebordwand des Aufliegers herangezogen wird.Alternatively, or in addition to a measurement of distances in the lower area of the trailer, the same function can also be implemented at the rear of the car by taking the distance to the front tailgate of the trailer.

Im Folgenden werden anhand von stark vereinfachten schematischen Darstellungen bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert. Hierbei zeigen

1a-d schematische Darstellungen von Fahrzeuggespannen mit erfindungsgemäßen Vorrichtungen und
2 ein schematisches Ablaufdiagramm zum Veranschaulichen des Verfahrens gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.

In the following, preferred exemplary embodiments of the invention are explained in greater detail on the basis of greatly simplified schematic representations. Show here

1a-d schematic representations of vehicle combinations with devices according to the invention and
2 a schematic flow diagram illustrating the method according to an embodiment of the invention.

In den Figuren weisen dieselben konstruktiven Elemente jeweils dieselben Bezugsziffern auf.In the figures, the same constructive elements each have the same reference numerals.

Die 1a bis 1d zeigen schematische Darstellungen von unterschiedlichen Fahrzeuggespannen mit erfindungsgemäßen Vorrichtungen zum Erkennen einer Abstandsänderung zwischen einem Zugfahrzeug 1 und einem Anhänger 2 zum Verhindern eines Verlustes des Anhängers 2 während der Fahrt. Die Vorrichtung weist hier einen Sensor 4 und ein Steuergerät 6 auf. Der Sensor 4 ist ein Ultraschallsensor 4, welcher mit dem Steuergerät 6 datenleitend verbunden ist.The 1a to 1d show schematic representations of different vehicle combinations with devices according to the invention for detecting a change in distance between a towing vehicle 1 and a trailer 2 for preventing a loss of the trailer 2 while driving. The device has a sensor here 4 and a controller 6 on. The sensor 4 is an ultrasonic sensor 4 , which with the control unit 6 is connected to the data.

In der 1a ist der Sensor 4 im Bereich einer Rückleuchte des Zugfahrzeugs 1 angeordnet und misst einen Abstand 8 zu einer Stützwinde 10 des Anhängers 2.In the 1a is the sensor 4 in the area of a tail lamp of the towing vehicle 1 arranged and measures a distance 8th to a landing gear 10 of the trailer 2 ,

Die 1b veranschaulicht ein Fahrzeuggespann, bei dem der Anhänger 2 eine fest angeordnete Leiter 12 im Bereich der Stützwinden aufweist. Der am Zugfahrzeug 1 positionierte Sensor 4 misst hier den Abstand 8 zu der Leiter 12.The 1b illustrates a vehicle combination in which the trailer 2 a fixed ladder 12 in the area of landing gear. The on the towing vehicle 1 positioned sensor 4 here measures the distance 8th to the ladder 12 ,

In der 1c ist ein Bereich zwischen einem Zugfahrzeug 1 und einem Anhänger 2 dargestellt, bei dem ein Sensor 4 den Abstand 8 zu einer Ladebordwand 14 des Anhängers 2 ermittelt.In the 1c is an area between a towing vehicle 1 and a trailer 2 shown in which a sensor 4 the distance 8th to a tail lift 14 of the trailer 2 determined.

Die 1d zeigt einen Bereich zwischen einem Zugfahrzeug 1 und einem Anhänger 2. Der mindestens eine Sensor 4 ist hier im Bereich des Kupplungsmauls positioniert und ermittelt einen Abstand 8 zu einer Aufnahme bzw. einer Verstrebung 16 einer Zugöse.The 1d shows an area between a towing vehicle 1 and a trailer 2 , The at least one sensor 4 is positioned here in the area of the coupling jaw and determines a distance 8th to a recording or a bracing 16 a drawbar eye.

In der 2 ist ein schematisches Ablaufdiagramm zum Veranschaulichen des Verfahrens 20 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung dargestellt. Das Verfahren 20 kann beispielsweise durch das Steuergerät 6 in Kombination mit weiteren Komponenten durchgeführt werden. In einem ersten Schritt wird ein Kupplungsvorgang durch eine Information eines Anhängererkennungsgeräts erkannt. Diese Information wird über ein Bussystem des Fahrzeugs übermittelt.In the 2 FIG. 12 is a schematic flowchart for illustrating the method. FIG 20 represented according to an embodiment of the invention. The procedure 20 For example, by the control unit 6 in combination with other components. In a first step, a coupling process is detected by information of a trailer detection device. This information is transmitted via a bus system of the vehicle.

Hierbei beginnt die Messung eines Referenzabstands bzw. des ersten Abstands durch den Sensor 4. Die Messung des ersten Abstands wird solange durchgeführt, bis eine definierte Zeit verstreicht oder das Fahrzeug bewegt wird. Durch eine Messung des Abstands während einer Zeitspanne kann eine Genauigkeit der Messung erhöht werden.Here, the measurement of a reference distance or the first distance by the sensor begins 4 , The measurement of the first distance is carried out until a defined time elapses or the vehicle is moved. By measuring the distance over a period of time, accuracy of the measurement can be increased.

Anschließend kann der erste Abstand als Referenzabstand festgelegt und im Steuergerät 6 hinterlegt werden. Wurde das Fahrzeug bzw. das Zugfahrzeug 1 in Bewegung gesetzt, so erfolgt eine stetige Messung des Abstands 8 durch den mindestens einen Sensor 4. Es wird hierbei die gleiche Messstrecke wie bei dem ersten Abstand verwendet. Überschreitet der stetig gemessene Abstand 8 den im Steuergerät 6 hinterlegten Referenzabstand nach Abzug eine Toleranz, so kann eine Warnung an den Fahrer des Zugfahrzeugs 1 ausgegeben oder ein automatisierte Eingriff eingeleitet werden.Then the first distance can be set as the reference distance and in the control unit 6 be deposited. Became the vehicle or towing vehicle 1 set in motion, there is a continuous measurement of the distance 8th through the at least one sensor 4 , In this case, the same measuring distance is used as for the first distance. Exceeds the continuously measured distance 8th in the control unit 6 stored reference distance after deduction of a tolerance, so can be a warning to the driver of the towing vehicle 1 issued or an automated intervention can be initiated.

Claims

Method (20) for detecting a change in distance between a towing vehicle (1) and a trailer (2) or between two trailers (2), comprising the steps: Determining a first distance between at least one sensor (4) attached to the towing vehicle (1) and a component (10, 12, 14, 16) of the trailer (2) after a coupling operation, Setting the determined first distance as the reference value, Setting a maximum deviation from the reference value as a limit, continuously determining a second distance (8) during an operating time of the towing vehicle (1) and of the trailer (2) with the at least one sensor (4), - Comparing the reference value with the continuously determined second distance (8) and - Recognizing an increase in distance at an increase of the second determined distance (8) over the limit.

Method according to Claim 1 in which when a distance increase is detected, a warning is issued to a driver of the towing vehicle (1) or a braking of the towing vehicle (1) and / or the trailer (2) is initiated.

Method according to Claim 1 or 2 wherein recognition of an increase in distance is carried out during a start-up and / or while the towing vehicle (1) is moving and / or during a provoked extension of the trailer.

Method according to one of Claims 1 to 3 wherein a completed coupling process is detected by a trailer detection device.

Method according to one of Claims 1 to 4 wherein a continuous determination of the second distance (8) is initiated by a gear engagement or a start.

Method according to one of Claims 1 to 5 wherein a bending angle between the towing vehicle (1) and the trailer (2) is measured by at least one sensor (4) and taken into account in the determination of the reference value or the second distance (8).

Device for detecting a change in distance between a towing vehicle (1) and a trailer (2) for preventing a loss of the trailer (2) while driving, comprising at least one sensor (4) for determining a distance (8) between the towing vehicle (1) and a component (10, 12, 14, 16) of the trailer (2) and having at least one control device (6) connected to the sensor (4).

Device after Claim 7 wherein the at least one sensor (4) is a sensor (4) of an autonomous, semi-autonomous or assisting driving function of the towing vehicle (1).

Device after Claim 7 or 8th wherein the at least one sensor (4) is an ultrasonic sensor, a measuring camera, a LIDAR sensor, a radar sensor and / or a wheel speed sensor.

Device after Claim 9 , wherein at least one wheel speed sensor on the towing vehicle (1) and at least one wheel speed sensor on the trailer (2) are arranged.

Device according to one of Claims 7 to 10 , wherein the at least one sensor (4) is arranged in the region of a rear wall of the towing vehicle (1), in the region of at least one tail light or on a coupling jaw.