DE102019004162A1

DE102019004162A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Vermeidung einer Kollision zwischen einem Nutzfahrzeug und einem Hindernis

Info

Publication number: DE102019004162A1
Application number: DE102019004162.3A
Authority: DE
Inventors: Alexander Rössler; Boris Ulrich Weiß
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2019-06-12
Filing date: 2019-06-12
Publication date: 2020-01-02

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Vermeidung einer Kollision zwischen einem Nutzfahrzeug und einem Hindernis, bei welchem vor einer Kollision eines beim Abbiegen ausschwenkenden Hecks (23) des Nutzfahrzeuges (1) mit dem seitlich neben dem Fahrzeug (1) befindlichen Hindernis (17), das sich im Schleppbereich des Hecks (23) des Fahrzeuges (1) befindet, ein Warnung ausgegeben wird, wobei die Position des Hindernisses (17) bestimmt wird. Bei einem Verfahren, bei welchem eine Kollision des Hecks eines Nutzfahrzeuges mit einem seitlich zu dem Nutzfahrzeug angeordneten Hindernis zuverlässig verhindert werden kann, erfolgt die Erkennung des seitlich neben dem Fahrzeug (1) befindlichen Hindernisses (17) durch seitlich außen am Fahrerhaus (3) des Fahrzeuges (1) angeordnete und nach hinten gerichtete Spiegelkameras (7, 9), wobei auf Grund einer zurückgelegten Wegstrecke und einer Ausschwenkbewegung des Hecks (23) des Fahrzeuges (1) die Position des Hindernisses (17) berechnet wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Vermeidung einer Kollision zwischen einem Nutzfahrzeug und einem Hindernis, bei welchem vor einer Kollision eines beim Abbiegen ausschwenkenden Hecks des Nutzfahrzeuges mit dem seitlich neben dem Fahrzeug befindlichen Hindernis, das sich im Schleppbereich des Hecks des Fahrzeuges befindet, ein Warnung ausgegeben wird, wobei die Position des Hindernisses bestimmt wird sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
Leider kommt es beim Abbiegen von Nutzfahrzeugen, welche vorzugsweise einen Auflieger oder einen Anhänger umfassen, immer wieder zu Kollisionen mit seitlich zum Nutzfahrzeug befindlichen Hindernissen, da ein Schwenkbereich des Aufliegers oder des Anhängers sich nicht im Sichtfeld des Fahrers befinden. Dies kann auch nicht durch außen am Fahrerhaus angeordnete asphärische Rückspiegel verbessert werden.
Aus der DE 101 28 792 B4 ist ein Kollisionsschutz für Fahrzeuge bekannt, bei welchem Abstandswerte zwischen dem Fahrzeug und Hindernissen der Umgebung erfasst werden und aus diesen Abstandswerten der vorhandene Fahrraum berechnet wird, zusätzlich Werte der aktuellen Bewegung, wie Geschwindigkeit, Fahrtrichtung, Verzögerung usw., des Fahrzeuges erfasst werden und aus diesen Werten in Verbindung mit Werten der Fahrzeugabmessungen der zu Fahrtfortführung benötigte Fahrraum berechnet wird. Bei Ausdehnung des benötigten Fahrraumes über einen vorhandenen Fahrraum hinaus werden Maßnahmen zur Kollisionsvermeidung, wie beispielsweise eine Ausgabe eines Warnsignals, eingeleitet. Der Fahrer hat aber keine Möglichkeit das Hindernis wahrzunehmen und kann daher nicht spontan auf dieses Hindernis reagieren, was insbesondere bei einem Ausfall der Elektronik notwendig wird.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Vermeidung einer Kollision zwischen einem Nutzfahrzeug und einem Hindernis anzugeben, bei welchem dem Fahrer die Möglichkeit gegebenen wird, manuell einzugreifen.
Die Erfindung ergibt sich aus den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche. Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche. Weitere Merkmale, Anwendungsmöglichkeiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, sowie der Erläuterung von Ausführungsbeispielen der Erfindung, die in den Figuren dargestellt sind.
Die Aufgabe ist mit einem Verfahren dadurch gelöst, dass die Erkennung des seitlich neben dem Fahrzeug befindlichen Hindernisses durch seitlich außen am Fahrerhaus des Fahrzeuges angeordnete und nach hinten gerichtete Spiegelkameras erfolgt und auf Grund einer zurückgelegten Wegstrecke und einer Ausschwenkbewegung des Hecks des Fahrzeuges die Position des Hindernisses berechnet wird. Durch diese Spiegelkameras werden potenzielle seitliche Hindernisse, mit dem das Heck des Fahrzeuges beim Abbiegen kollidieren könnte, noch erfasst, nachdem diese von Fahrzeug bereits passiert wurden. Dadurch wird die Sicherheit beim Abbiegen des Fahrzeuges erhöht und eine Unfallgefahr reduziert.
Vorteilhafterweise erfolgt die Berechnung der Position des Hindernisses bei einem Nutzfahrzeug mit Auflieger in Abhängigkeit eines Lenkwinkels der Vorderräder des Nutzfahrzeuges und/oder einer durch die Sattelzugmaschine zurückgelegte Wegstrecke und/oder einer Lage eines Drehpunktes des Aufliegers und/oder der Position der Achsen des Aufliegers und/oder einer Geometrie des Aufliegers und/oder einem Überhang des Aufliegers. Dadurch lässt sich die Position des Hindernisses beim Vorbeifahren des Fahrzeuges besonders genau bestimmen. Alternativ kann anstelle der Position des Hindernisses mit diesen Parametern auch eine Fläche des Ausschwenkbereiches des Hecks des Nutzfahrzeuges bestimmt werden.
In einer Ausgestaltung wird die Geometrie des Aufliegers in einem Steuergerät des Aufliegers gespeichert und bei Verbindung der elektrischen Leitungen des Aufliegers mit der Sattelzugmaschine zur Berechnung der Position des Hindernisses automatisch an ein Steuergerät der Sattelzugmaschine übermittelt. Somit kann auf eine separate Abspeicherung der Geometrie des Aufliegers verzichtet werden.
In einer Variante wird das durch die Spiegelkamera erfasste Hindernis beim Abbiegen des Nutzfahrzeuges symbolisch auf einer innerhalb der Sattelzugmaschine angeordneten Anzeigeeinheit angezeigt. Auf diese Weise kann der Fahrer dahingehend gewarnt werden, dass es in der Schleppkurve des Anliegers zur einer Kollision mit einem Hindernis kommen kann, was der Fahrer durch ein manuelles Eingreifen verhindern kann. Alternativ kann auch automatisch ein Bremsvorgang eingeleitet werden.
Eine Weiterbildung der Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Vermeidung einer Kollision zwischen einem Nutzfahrzeug und einem Hindernis, umfassend eine Erfassungseinheit für ein seitlich neben dem Fahrzeug befindliches Hindernis, das sich im Schleppbereich eines Hecks des Fahrzeuges befindet, eine Warneinrichtung zur Anzeige des erfassten Hindernisses und eine Einheit zur Positionsbestimmung des Hindernisses. Bei einer Vorrichtung, bei welcher eine Kollision des Hecks eines Nutzfahrzeuges mit einen seitlich zu dem Nutzfahrzeug angeordneten Hindernis zuverlässig verhindert werden kann, umfasst die Erfassungseinheit zwei Spiegelkameras, die an je einer Außenseite einer Sattelzugmaschine des Nutzfahrzeuges nach hinten ausgerichtet zur Erfassung des seitlich neben dem Fahrzeug befindlichen Hindernisses angeordnet sind, wobei die Erfassungseinheit mit der Einheit zur Positionsbestimmung des Hindernisses und der Warneinrichtung verbunden ist.
Vorteilhafterweise umfasst jede Spiegelkamera je einen als Warneinrichtung ausgebildeten Monitor, welcher im Inneren der Sattelzugmaschine angeordnet ist und während eines Abbiegevorganges des Nutzfahrzeuges das Hindernis symbolisch anzeigt, wenn sich das Hindernis im Schwenkbereich eines Hecks eines Aufliegers des Nutzfahrzeuges befindet. Diese Monitore sind Bestandteil des Spiegelsystems, weshalb auf separate Anzeigeeinrichtungen im Fahrzeug verzichtet werden kann,
In einer Ausführungsform ist die Einheit zur Positionsbestimmung des Hindernisses zur Berechnung der Position des Hindernisses bei einem Nutzfahrzeug mit Auflieger in Abhängigkeit eines Lenkwinkels der Vorderräder des Nutzfahrzeuges und/oder einer durch die Sattelzugmaschine zurückgelegte Wegstrecke und/oder einer Lage eines Drehpunktes des Aufliegers und/oder der Position der Achsen des Aufliegers und/oder einer Geometrie des Aufliegers und/oder einem Überhang des Aufliegers ausgebildet. Dies hat den Vorteil, dass die Positionsbestimmung besonders genau erfolgen kann.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der - gegebenenfalls unter Bezug auf die Zeichnung - zumindest ein Ausführungsbeispiel im Einzelnen beschrieben ist. Beschriebene und/oder bildlich dargestellte Merkmale können für sich oder in beliebiger, sinnvoller Kombination den Gegenstand der Erfindung bilden, gegebenenfalls auch unabhängig von den Ansprüchen, und können insbesondere zusätzlich auch Gegenstand einer oder mehrerer separater Anmeldung/en sein. Gleiche, ähnliche und/oder funktionsgleiche Teile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen.
Es zeigen:

1 ein Ausführungsbeispiel eines Nutzfahrzeuges mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung,
2 ein Ausführungsbeispiel für eine Kollision des Hecks des Nutzfahrzeuges mit einem seitlichen Hindernis.

In 1 ist ein Ausführungsbeispiel eines Nutzfahrzeuges 1 mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung dargestellt. Das Nutzfahrzeug 1 umfasst eine Sattelzugmaschine 3, die mit einem Auflieger 5 versehen ist. An beiden Außenseiten der Sattelzugmaschine 3 ist jeweils eine Spiegelkamera 7, 9, die auch als Mirror Cam bezeichnet wird, befestigt. Das die Spiegelkamera 7, 9 umfassende Spiegelsystem besitzt je einen Monitor 11, 13, der mit der jeweiligen Spiegelkamera 7, 9 gekoppelt ist. Darüber hinaus sind die Spiegelkameras 7, 9 mit einem Bildauswerteeinheit 15 zur Erkennung eines seitlich an dem vorbeifahrenden Nutzfahrzeug 1 stehenden Hindernisses 17 verbunden, die mit einer Einheit 19 zur Berechnung der Position des seitlichen Hindernisses 17 gekoppelt ist, welche wiederum auf die Monitore 11, 13 führt.
Die Spiegelbildkameras 7, 9 erfassen mit ihrem Sichtfeld 21 das Heck 23 des Aufliegers 5, welches einen Überhang 25 über der hinteren Fahrzeugachse 27 besitzt. Diese Bilddaten werden an die Bildauswerteeinheit 15 weitergegeben, welche das seitliche Hindernis 17 detektiert. Die Einheit 19 zur Berechnung der Position des seitlichen Hindernisses 17 ermittelt eine Fläche 29 eines Ausschwenkbereiches des Hecks 23 des Aufliegers 5 bei einem Abbiegevorgang des Nutzfahrzeuges, wie er in 2 dargestellt ist. Diese Fläche 29 des Ausschwenkbereiches wird in Abhängigkeit eines Lenkwinkels der Vorderräder 31 des Nutzfahrzeuges 1 und einer durch die Sattelzugmaschine 3 zurückgelegte Wegstrecke und einer Lage eines Drehpunktes des Aufliegers 5 und der Position der Achsen 27 des Aufliegers 5 und einer Geometrie des Aufliegers 5 und einem Überhang des Aufliegers 5 bestimmt. Vorteilhafterweise ist die Geometrie des Aufliegers 5 in einem ABS-Steuergerät 33 abgespeichert, welches Bestandteil des Aufliegers 5 ist. Beim Verbinden des Aufliegers 5 mit der Sattelzugmaschine 3 mittels nicht weiter dargestellten elektrischen Leitungen wird die Geometrie automatisch von dem Steuergerät 33 an die Einheit 19 zur Berechnung der Position des Hindernisses 17 ausgegeben.
Die Einheit 19 zur Berechnung der Position des Hindernisses 17 prüft, ob die berechnete Position des Hindernisses 17 innerhalb der Fläche 29 des Ausschwenkbereiches des Hecks 23 liegt oder diese tangiert. Ist dies der Fall, wird auf dem jeweiligen Monitor 11 oder 13 ein Symbol des Hindernisses 17 angegeben, so dass der Fahrer gewarnt wird und sein Fahrverhalten entsprechend einstellen kann. Zusätzlich kann noch ein akustisches Warnsignal ausgegeben werden. In einer Alternative kann bei der Feststellung, dass das Hindernis 17 innerhalb des Fläche 29 des Ausschwenkbereiches des Hecks 23 des Aufliegers 5 liegt, ein automatischer Bremsvorgang eingeleitet werden.
Diese Lösung ist nicht auf einen Abbiegevorgang des Nutzfahrzeuges 1 beschränkt, sondern kann immer dann angewendet werden, wenn ein Lenkwinkel des Nutzfahrzeuges einen vorgegebenen Schwellwert übersteigt.
Obwohl die Erfindung im Detail durch bevorzugte Ausführungsbeispiele näher illustriert und erläutert wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen. Es ist daher klar, dass eine Vielzahl von Variationsmöglichkeiten existiert. Es ist ebenfalls klar, dass beispielhaft genannte Ausführungsformen wirklich nur Beispiele darstellen, die nicht in irgendeiner Weise als Begrenzung etwa des Schutzbereichs, der Anwendungsmöglichkeiten oder der Konfiguration der Erfindung aufzufassen sind. Vielmehr versetzen die vorhergehende Beschreibung und die Figurenbeschreibung den Fachmann in die Lage, die beispielhaften Ausführungsformen konkret umzusetzen, wobei der Fachmann in Kenntnis des offenbarten Erfindungsgedankens vielfältige Änderungen beispielsweise hinsichtlich der Funktion oder der Anordnung einzelner, in einer beispielhaften Ausführungsform genannter Elemente vornehmen kann, ohne den Schutzbereich zu verlassen, der durch die Ansprüche und deren rechtliche Entsprechungen, wie etwa weitergehenden Erläuterung in der Beschreibung, definiert wird.
Bezugszeichenliste

1: Nutzfahrzeug
3: Sattelzugmaschine
5: Auflieger
7: Spiegelkamera
9: Spiegelkamera
11: Monitor
13: Monitor
15: Bildauswerteeinheit
17: Hindernis
19: Einheit zur Berechnung der Position des Hindernisses
21: Sichtfeld
23: Heck
25: Überhang
27: hintere Fahrzeugachse
29: Fläche eines Ausschwenkbereiches
31: Vorderrad
33: ABS-Steuergerät

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 10128792 B4 [0003]

Claims

Verfahren zur Vermeidung einer Kollision zwischen einem Nutzfahrzeug und einem Hindernis, bei welchem vor einer Kollision eines beim Abbiegen ausschwenkenden Hecks (23) des Nutzfahrzeuges (1) mit dem seitlich neben dem Fahrzeug (1) befindlichen Hindernis (17), das sich im Schleppbereich des Hecks (23) des Fahrzeuges (1) befindet, ein Warnung ausgegeben wird, wobei die Position des Hindernisses (17) bestimmt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Erkennung des seitlich neben dem Fahrzeug (1) befindlichen Hindernisses (17) durch seitlich außen am Fahrerhaus (3) des Fahrzeuges (1) angeordnete und nach hinten gerichtete Spiegelkameras (7, 9) erfolgt und auf Grund einer zurückgelegten Wegstrecke und einer Ausschwenkbewegung des Hecks (23) des Fahrzeuges (1) die Position des Hindernisses (17) berechnet wird.
Verfahren nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Berechnung der Position des Hindernisses (17) bei einem Nutzfahrzeug (1) mit einem Auflieger (5) in Abhängigkeit eines Lenkwinkels der Vorderräder (31) des Nutzfahrzeuges (1) und/oder einer durch die Sattelzugmaschine (3) zurückgelegte Wegstrecke und/oder einer Lage eines Drehpunktes des Aufliegers (5) und/oder der Position der Achsen (27) des Aufliegers (5) und/oder einer Geometrie des Aufliegers (5) und/oder einem Überhang (25) des Aufliegers (5) erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Geometrie des Auflegers (5) in einem Steuergerät (33) des Aufliegers (5) gespeichert wird und bei Verbindung der elektrischen Leitungen des Aufliegers (5) mit der Sattelzugmaschine (3) zur Berechnung der Position des Hindernisses (17) automatisch an ein Steuergerät der Sattelzugmaschine (3) übermittelt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das durch die Spiegelkamera (7, 9) erfasste Hindernis (17) beim Abbiegen des Nutzfahrzeuges (1) symbolisch auf einer innerhalb der Sattelzugmaschine (3) angeordneten Anzeigeeinheit (11, 13) angezeigt wird.
Vorrichtung zur Vermeidung einer Kollision zwischen einem Nutzfahrzeug und einem Hindernis, umfassend eine Erfassungseinheit (7, 9) für ein seitlich neben dem Fahrzeug (1) befindlichen Hindernis (17), das sich im Schleppbereich eines Hecks (23) des Fahrzeuges (1) befindet, eine Warneinrichtung (11, 13) zur Anzeige des erfassten Hindernisses (17) und eine Einheit (19) zur Positionsbestimmung des Hindernisses, dadurch gekennzeichnet, dass die Erfassungseinheit zwei Spiegelkameras (7, 9) aufweist, die an je einer Außenseite einer Sattelzugmaschine (3) des Nutzfahrzeuges (1) nach hinten ausgerichtet zur Erfassung des seitlich neben dem Fahrzeug (1) befindlichen Hindernisses (17) angeordnet sind, wobei die Erfassungseinheit (7, 9) mit der Einheit (19) zur Positionsbestimmung des Hindernisses (17) und der Warneinrichtung (11, 13) verbunden ist.
Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Spiegelkameras (7, 9) je einen als Warneinrichtung ausgebildeten Monitor (11, 13) umfassen, welcher im Inneren der Sattelzugmaschine (3) angeordnet ist und während eines Abbiegevorganges des Nutzfahrzeuges (1) das Hindernis (17) symbolisch anzeigt, wenn sich das Hindernis (17) im Schwenkbereich (29) eines Hecks (23) eines Aufliegers (5) des Nutzfahrzeuges (1) befindet.
Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Einheit (19) zur Positionsbestimmung des Hindernisses (17) zur Berechnung der Position des Hindernisses (17) bei einem Nutzfahrzeug (1) mit Auflieger (5) in Abhängigkeit eines Lenkwinkels der Vorderräder (31) des Nutzfahrzeuges (1) und/oder einer durch die Sattelzugmaschine (3) zurückgelegte Wegstrecke und/oder einer Lage eines Drehpunktes des Aufliegers (5) und/oder der Position der Achsen des Aufliegers (5) und/oder einer Geometrie des Aufliegers (5) und/oder einem Überhang (25) des Aufliegers (5) ausgebildet ist.