DE102019005932A1

DE102019005932A1 - Sensoreinrichtung für ein Zugfahrzeug eines Gespanns und Gespann mit einer solchen Sensoreinrichtung

Info

Publication number: DE102019005932A1
Application number: DE102019005932.8A
Authority: DE
Inventors: Mohsen Sefati
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Daimler Truck Holding AG
Priority date: 2019-08-22
Filing date: 2019-08-22
Publication date: 2021-02-25
Anticipated expiration: 2039-08-23
Also published as: US20220306014A1; WO2021032394A1; DE102019005932B4; CN114938642A

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Sensoreinrichtung (1) für ein Zugfahrzeug (3) eines Gespanns (2), mit einer Trageinrichtung (4), an welcher pro Fahrzeugseite (5, 6) zur Überwachung eines Umfelds des Gespanns (2) jeweils wenigstens ein Sensor (8, 9) angeordnet ist, welcher zwischen einer bei Geradeausfahrt des Gespanns (2) eingefahrenen Stellung und einer bei einer Kurvenfahrt des Gespanns (2) ausgefahrenen Stellung verstellbar ist. Erfindungsgemäß ist ein Kreisbogen (12) vorgesehen, entlang dessen der jeweilige Sensor (8, 9) zwischen der eingefahrenen Stellung und der ausgefahrenen Stellung verstellbar ist. Ferner betrifft die Erfindung ein Gespann (2) mit einem Zugfahrzeug (3), das eine solche Sensoreinrichtung (1) umfasst, mit wenigstens einem mit dem Zugfahrzeug (3) gekoppelten Anhängefahrzeug (18).

Description

Die Erfindung betrifft eine Sensoreinrichtung für ein Gespann der im Patentanspruch 1 angegebenen Art. Ferner betrifft die Erfindung ein Gespann gemäß Patentanspruch 6 mit einer solchen Sensoreinrichtung.
Lastkraftwagen, die zumindest teilautonom betreibbar bzw. fahrbar sind, sind eine der vielversprechendsten (kommerziellen) Anwendungen des derzeitigen Bestrebens einer immer weiter fortschreitenden Fahrzeugautomatisation. Logistik und Gütertransport bieten einen besonders potenten Markt für derartige selbstfahrende Lastkraftwagen, wobei der Markt von dem schnelleren, aber auch sichereren, Transport vielfach profitiert. Selbstfahrende Lastkraftwagen umfassen typischerweise zwei Hauptbestandteile, nämlich ein Zugfahrzeug und ein Anhängefahrzeug. Hierbei ist das Anhängefahrzeug mittels des Zugfahrzeugs ziehbar, derart, dass das Anhängefahrzeug - wenn es mit dem Zugfahrzeug entsprechend gekoppelt ist - mit diesem mitbewegbar ist. Ferner ist das Anhängefahrzeug mittels des Zugfahrzeugs lenkbar, das heißt das Zugfahrzeug gibt eine Fahrtrajektorie vor, der das Anhängefahrzeug folgt. Zugfahrzeuge sind üblicherweise besonders teuer und werden daher von Logistik- und/oder Flotten-Management-Unternehmen unterhalten. Während Einsatzgebiete von Zugfahrzeugen (abgesehen von Spezialanwendungen) hauptsächlich Lagerstätten und der öffentliche Straßenverkehr sind, finden sich Anhängefahrzeuge überall dort wieder, wo ein Beladen und/oder ein Entladen der Anhängefahrzeuge erfolgt. Ebenso ist es denkbar, dass die Anhängefahrzeuge selbst verladen werden, beispielsweise auf den Bahnverkehr und/oder auf den Schiffsverkehr. Dementsprechend sind die Anhängefahrzeuge besonders robust ausgebildet, da sie besonders hohen Belastungen unterliegen, beispielsweise einem Risiko, während einer Bahnverladung und/oder einer Schiffsverladung oder während des entsprechenden Bahn- und/oder Schiffstransports beschädigt zu werden. Entsprechend besteht der Bedarf, die Anhängefahrzeuge besonders einfach und/oder aufwandsarm zu gestalten und insbesondere frei von empfindlichen Elektronikkomponenten zu halten.
Dem steht jedoch der Bedarf gegenüber, ein Umfeld des Lastkraftwagens bzw. selbstfahrenden Lastkraftwagens besonders zuverlässig zu überwachen, um Unfälle, insbesondere im öffentlichen Straßenverkehr, wirksam zu verhindern bzw. zu vermeiden. 1 zeigt hierzu in schematischer Weise ein typisches Szenario, in welchem der Lastkraftwagen 100, der beispielsweise ein Zugfahrzeug 101 und ein Anhängefahrzeug 102 aufweist, in einer städtischen Umgebung bei hoher Verkehrsdichte einen Fahrspurwechsel durchführt. Das Anhängefahrzeug 102 folgt entsprechend dem Zugfahrzeug 101, sodass ein für den Fahrer nicht einsehbares Totwinkelgebiet 103 erzeugt ist, das weder mittels einer herkömmlichen Spiegeleinrichtung noch mittels eines herkömmlichen Sensors 104 überwachbar ist. Denn der herkömmliche Sensor 104 ist fest bzw. starr an einer Längsseite 105 des Lastkraftwagens 100, insbesondere des Zugfahrzeugs 101, befestigt, wodurch ein dem herkömmlichen Sensor 104 zugeordnetes Sensorgebiet 106 durch die Längsseite 105 selbst begrenzt ist. Wenn sich andere Verkehrsteilnehmer, insbesondere ungeschützte Verkehrsteilnehmer, wie Fußgänger 107, Fahrradfahrer etc., oder andere Kraftwagen bzw. Personenkraftwagen 108 in dem Totwinkelgebiet 103 aufhalten, sind diese weder durch den Fahrer des Lastkraftwagens 100 noch durch den herkömmlichen Sensor 104 erkennbar, sodass ein Risiko eines Verkehrsunfalls, beispielsweise wenn der Lastkraftwagen 100 fährt oder wieder anfährt, besonders hoch.
Dementsprechend besteht heutzutage der Bedarf, ein solches Totwinkelgebiet zu überwachen, um das Risiko des Verkehrsunfalls zwischen dem Lastkraftwagen und weiteren Verkehrsteilnehmern zu minimieren. Hierzu schlägt beispielsweise die DE 10 2014 006 961 A1 ein Fahrzeug, insbesondere Nutzfahrzeug, vor, mit einem Kamera-Monitor-System als Spiegelersatzsystem, mit wenigstens einer Kamera, die beidseitig oder einseitig außen am Fahrzeug in Fahrzeuglängsrichtung gesehen nach rückwärts gerichtet, insbesondere im vorderen oberen Eckbereich eines Fahrerhauses eines Nutzfahrzeugs, mittels einer Kamerahalterung befestigt ist, wobei die Kamerahalterung eine steuerbare Stelleinrichtung aufweist, mit der die rückwärts gerichtete Kamera situationsabhängig in verschiedene Abstands-Positionen bezüglich des Fahrzeugs verlagerbar ist. Dieses Kamera-Monitor-System ist jedoch besonders raumgreifend, da es translatorisch entlang einer Geraden parallel zu einer Fahrzeugquerrichtung aus dem Fahrerhaus des Nutzfahrzeugs ausgefahren wird, um einen kurvenäußeren Totwinkelbereich besonders gering zu halten. Hierdurch „wächst“ das mit diesem Kamera-Monitor-System ausgerüstete herkömmliche Nutzfahrzeug in der Breite, insbesondere während einer Teilnahme am öffentlichen Straßenverkehr. Dies ist insofern nachteilig, als bei Nutzfahrzeugen üblicherweise ohnehin eine maximal zulässige Baubreite ausgenutzt wird, um besonders effizient Ladung transportieren zu können.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine besonders zuverlässige und besonders sichere Sensoreinrichtung für ein Zugfahrzeug eines Gespanns sowie ein entsprechend zuverlässig und sicher betreibbares Gespann bereitzustellen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Sensoreinrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie durch ein Gespann mit den Merkmalen des Patentanspruchs 6 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Patentansprüchen angegeben. Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Sensoreinrichtung sind als Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Gespanns anzusehen und umgekehrt.
Erfindungsgemäß ist demnach eine Sensoreinrichtung für ein Zugfahrzeug eines Gespanns bereitgestellt. Die Sensoreinrichtung weist eine Trageinrichtung auf, an welcher pro Fahrzeugseite zur Überwachung eines Umfelds des Gespanns jeweils wenigstens ein Sensor angeordnet ist, welcher zwischen einer bei Geradeausfahrt des Gespanns eingefahrenen Stellung und einer bei einer Kurvenfahrt des Gespanns ausgefahrenen Stellung verstellbar ist.
Unter einem Gespann ist hierin ein mehrgliedriger Kraftwagen zu verstehen, wobei der Kraftwagen zum Beispiel als Lastkraftwagen ausgebildet sein kann. Entsprechend kann es sich bei dem Gespann bzw. bei dem Lastkraftwagen um ein Sattelkraftfahrzeug handeln, dessen Zugfahrzeug als eine Sattelzugmaschine ausgebildet ist und dessen Anhängefahrzeug als ein Sattelauflieger ausgebildet ist. Ferner kann es sich bei dem Gespann um einen Lastkraftwagenzug handeln, wobei dann das als Solo-Lastkraftwagen einsetzbare Zugfahrzeug und das als Gelenkdeichselanhänger oder Zentralachsanhänger ausgebildete Anhängefahrzeug miteinander gekoppelt sind.
Es ist ebenso denkbar, dass zumindest das Zugfahrzeug des Gespanns als Personenkraftwagen ausgebildet ist, beispielsweise als Omnibus, wobei dann der Omnibus mit dem Anhängefahrzeug zu einem Gliederzug verbindbar ist.
Des Weiteren umfasst der Ausdruck „Gespann“ im hierin Gelenkbusse, unabhängig davon, ob ein Frontglied des Gelenkbusses oder ein Heckglied des Gelenkbusses eine Antriebsachse des Gelenkbusses aufweist.
Die Trageinrichtung kann an einer Karosserie, insbesondere an einer Fahrerkabine, des Zugfahrzeugs angeordnet, insbesondere daran befestigt sein. An der Trageinrichtung ist der wenigstens eine Sensor pro Fahrzeugseite befestigt, sodass - wenn die Trageinrichtung an der Karosserie des Zugfahrzeugs befestigt ist - die Sensoren über die Trageinrichtung an dem Zugfahrzeug befestigt sind.
Der jeweilige Sensor kann gemäß einem optischen, einem akustischen und/oder einem magnetischen Prinzip funktionieren bzw. ausgebildet sein. Entsprechend kann der jeweilige Sensor ein Bild- oder Kamerasensorelement, ein Lasersensorelement, ein Lidarsensorelement, ein Radarsensorelement, ein Ultraschallsensorelement und/oder ein Magnetsensorelement bzw. Hallsensorelement etc. aufweisen.
Der jeweilige Sensor ist in Bezug zu der Trageinrichtung bzw. in Bezug zu der Zugfahrzeugkarosserie zwischen der eingefahrenen Stellung und der ausgefahrenen Stellung verstellbar, wobei es sich bei der eingefahrenen Stellung und bei der ausgefahrenen Stellung um jeweilige Endstellungen handeln kann. Insbesondere ist zwischen der eingefahrenen Stellung und der ausgefahrenen Stellung eine unendliche Anzahl von Zwischenstellungen vorgesehen, das heißt, der jeweilige Sensor ist zwischen der eingefahrenen Stellung und der ausgefahrenen Stellung stufenlos verstellbar bzw. bewegbar.
Um nun eine besonders zuverlässige und besonders sichere Sensoreinrichtung für das Zugfahrzeug des Gespanns bereitzustellen, ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass der jeweilige Sensor entlang eines Kreisbogens zwischen der eingefahrenen Stellung und der ausgefahrenen Stellung verstellbar ist. Hierbei liegt der Kreisbogen vollständig in einer Ebene, die zu einer durch die Fahrzeugquerrichtung und die Fahrzeuglängsrichtung aufgespannten Ebene parallel ist. Ein jeweiliger Verstellweg kann durch eine Strecke charakterisiert werden, der jeweilige Sensor zwischen der ausgefahrenen Stellung und der eingefahrenen Stellung zurückgelegt hat oder zurücklegt; alternativ oder zusätzlich kann der Verstellweg des jeweiligen Sensors durch einen Winkel charakterisiert werden, dessen erster Schenkel ausgehend von einem Kreisbahnmittelpunkt den Kreisbogen an der eingefahrenen Stellung schneidet und dessen zweiter Schenkel den Kreisbogen an der ausgefahrenen Stellung schneidet oder umgekehrt.
Vorteilhaft hierbei ist, dass ein besonders großflächiger Bereich, insbesondere in einem Heckbereich des Zugfahrzeugs, mittels der Sensoren der Sensoreinrichtung erfassbar und infolgedessen überwachbar ist, wobei aufgrund des Verstellens des jeweiligen Sensors entlang des Kreisbogens bzw. entlang der Kreisbahn der jeweilige Sensor besonders nah an der Karosserie bzw. Fahrerkabine und/oder an einem Aufbau des Zugfahrzeugs verbleibt. Das bedeutet, dass eine Breite des Zugfahrzeugs trotz des in die ausgefahrene Stellung verstellten Sensors besonders gering ist und bleibt. Mit anderen Worten wird eine Fahrzeugbreite des Zugfahrzeugs unter einem Auslenken bzw. Verstellen des jeweiligen Sensors aus der eingefahrenen Stellung in die ausgefahrene Stellung nur geringfügig größer, wodurch eine besonders sichere Teilnahme am öffentlichen Straßenverkehr gewährleistet ist. Insbesondere erstreckt sich der jeweilige Sensor in Fahrzeugquerrichtung nicht über eine ohnehin an dem Zugfahrzeug angebrachte Spiegeleinrichtung hinaus.
Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, dass die Sensoreinrichtung unabhängig von einem Anhängefahrzeug des Gespanns betreibbar ist. Das wiederum bedeutet, dass das Anhängefahrzeug keine zum Betrieb der Sensoreinrichtung erforderlichen Elemente bzw. Bauteile, beispielsweise Sensorelemente, Geberelemente etc., aufweist. Hierdurch ist das Anhängefahrzeug besonders robust ausgebildet und besonders einfach und aufwandsarm herstellbar, sodass beispielsweise in einer Fahrzeugflotte ohnehin schon vorhandene Anhängefahrzeuge im Zusammenspiel mit der Sensoreinrichtung verwendbar bzw. weiterverwendbar sind. Ferner sind diese besonders einfach hergestellten bzw. herstellbaren Anhängefahrzeuge im besonderen Maße material- und/oder ressourcenschonend, was ökonomisch und ökologisch besonders günstig ist.
Es hat sich als besonders vorteilhaft herausgestellt, wenn ein Radiusursprung des Kreisbogens auf einer parallel zu einer Fahrzeughochachse verlaufenden zugfahrzeugseitigen Kopplungshochachse liegt, die durch ein Kopplungselement des Zugfahrzeugs verläuft. Bei dem Kopplungselement kann es sich beispielsweise um eine Sattelzapfenaufnahme bzw. Königszapfenaufnahme, ein Maulkupplungselement etc. handeln. Ebenfalls ist das zugfahrzeugseitige Kopplungselement, das mit einem damit korrespondierenden Kopplungselement eines Anhängefahrzeugs - also einem anhängerseitigen Kopplungselement - koppelbar. Sind das zugfahrzeugseitige Kopplungselement und das anhängerseitige Kopplungselement miteinander gekoppelt, bilden das Zugfahrzeug und das Anhängefahrzeug das Gespann.
Insbesondere wenn das Gespann als ein Sattelkraftwagen ausgebildet ist, bietet sich so der Vorteil, dass ein von dem Zugfahrzeug und dem Anhängefahrzeug eingeschlossener Winkel (selbst wenn das Zugfahrzeug und das Anhängefahrzeug vor einem aneinander Ankoppeln voneinander entkoppelt sind) direkten Einfluss auf eine momentane Position des jeweiligen Sensors entlang des Kreisbogens übertragbar ist. Dies ist beispielsweise bei einem Ankoppeln des Anhängefahrzeugs an das Zugfahrzeug von Vorteil, wenn während des Ankoppelns das Zugfahrzeug und das Anhängefahrzeug einen entsprechenden Winkel miteinander einschließen. Des Weiteren ergibt sich eine besonders einfache und effiziente Steuerung des Verstellens des jeweiligen Sensors entlang des Kreisbogens. Besonders bevorzugt ist es, wenn sich zwischen der eingefahrenen und der ausgefahrenen Stellung des jeweiligen Sensors in Bezug zu dem Radiusursprung ein Verstellwinkel des Sensors ergibt, wobei der Verstellwinkel des Sensors dem zwischen dem Zugfahrzeug und dem Anhängefahrzeug eingeschlossenen Winkel entspricht.
In weiterer Ausgestaltung weist die Sensoreinrichtung eine Winkelsensoreinrichtung auf, mittels derer ein die Kurvenfahrt charakterisierender Kurvenwinkel des Zugfahrzeugs und/oder des Gespanns erfassbar und bereitstellbar ist, sodass der wenigstens eine Sensor anhand des Kurvenwinkels zwischen der eingefahrenen Stellung und der ausgefahrenen Stellung verstellbar ist. Unter einem Kurvenwinkel bzw. unter einem den Kurvenwinkel charakterisierenden Sensorwert ist beispielsweise ein Lenkwinkel, Lenkradwinkel, eine Raddrehzahldifferenz zwischen kurvenäußeren und kurveninneren Rädern etc. zu verstehen. Demnach kann die Winkelsensoreinrichtung beispielsweise einen Lenkwinkelsensor, einen Raddrehzahlsensor etc. aufweisen, bevorzugt ohnehin in dem Zugfahrzeug vorhandene Sensoreinrichtungen, deren Sensorwerte entsprechend ausgewertet werden. Derartige Sensoreinrichtungen können zum Beispiel Teil eines Antiblockiersystems, eines elektronischen Stabilitätsprogramms etc. sein. Auf diese Weise ist der jeweilige Sensor ausgehend von einer Geradeausfahrt des Zugfahrzeugs, währenddessen der jeweilige Sensor in der eingefahrenen Stellung angeordnet ist, je nach Kurvenfahrt des Zugfahrzeugs in die entsprechend ausgefahrene Stellung verstellbar. Insbesondere entfällt ein separates Bedienen der Sensoreinrichtung bzw. der jeweiligen Sensoren, beispielsweise durch einen Fahrer des Zugfahrzeugs.
In diesem Zusammenhang ist es besonders vorteilhaft, wenn die Winkelsensoreinrichtung wenigstens einen Sensor des Sensorsystems aufweist, um mittels des wenigstens einen Sensors den Kurvenwinkel zu erfassen, insbesondere optisch zu erfassen. Dies ist beispielsweise realisierbar, indem mittels der jeweiligen Sensoren der Sensoreinrichtung ein Untergrund abgetastet wird, während das Zugfahrzeug auf diesem fährt. Des Weiteren besteht die Möglichkeit, wenn an das Zugfahrzeug ein Anhängefahrzeug angeschlossen oder angekoppelt ist, mittels der Winkelsensoreinrichtung einen Knickwinkel - also den von dem Zugfahrzeug und dem Anhängefahrzeug eingeschlossenen Winkel - zu erfassen. Dies kann beispielsweise durch das bereits erwähnte Bild- oder Kamerasensorelement erfolgen, gegebenenfalls im Zusammenspiel mit einer entsprechenden Bildauswertung. Das bedeutet, dass an dem Anhängefahrzeug des Gespanns keine aktiven (Sensor-)Elemente erforderlich sind, wodurch dem Gedanken an das besonders einfach bzw. aufwandsarm aufgebaute Anhängefahrzeug in besonderer Weise Rechnung getragen ist. Des Weiteren ergibt sich in vorteilhafter Weise eine Doppelfunktionalität des jeweiligen Sensors der Sensoreinrichtung, was einer Effizienz im Betrieb der Sensoreinrichtung ebenso zuträglich ist wie einer besonders einfachen Ausgestaltung der Sensoreinrichtung, insbesondere durch Bauteilersparnis.
Der wenigstens eine Sensor weist in vorteilhafter Weise einen Sensorbereich auf, der um eine Hochachse des Sensors wenigstens 270 Grad, bevorzugt 360 Grad, umspannt. Folglich kann es sich bei dem jeweiligen Sensor um einen 360-Grad-Laserscanner, um einen 360-Grad-Lidarsensor, um einen 360-Grad-Radarsensor etc. handeln. Derartige Sensoren sind aus dem Stand der Technik bekannt und entsprechend hoch entwickelt sowie einfach applizierbar. Hierdurch ist die Sensoreinrichtung mit noch weniger Aufwand herstellbar.
Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Gespann mit einem Zugfahrzeug, das eine Sensoreinrichtung, insbesondere die zuvor beschriebene Sensoreinrichtung, umfasst. Das Gespann weist darüber hinaus wenigstens ein mit dem Zugfahrzeug gekoppeltes Anhängefahrzeug auf. Um nun das mit der Sensoreinrichtung ausgerüstete Gespann besonders zuverlässig und sicher betreibbar auszubilden, ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass der wenigstens eine Sensor in Flucht mit einer Längsseite des Anhängefahrzeugs am Zugfahrzeug angeordnet ist.
Zwischen dem Zugfahrzeug und dem Anhängefahrzeug ist ein Spalt ausgebildet, der offen sein kann oder mittels eines Abdeckelements (zum Beispiel eines Faltenbalgs, einer Plane etc.) verschlossen sein kann. Insbesondere bei der Geradeausfahrt, also in der eingefahrenen Stellung des jeweiligen Sensors, kann der jeweilige Sensor entlang einer Fahrzeuglängsachse des Gespanns zwischen dem Zugfahrzeug und dem Anhängefahrzeug angeordnet sein. Mit anderen Worten kann der jeweilige Sensor in der eingefahrenen Stellung auf Höhe des Spalts bzw. zwischen dem Zugfahrzeug und dem Anhängefahrzeug angeordnet sein.
Indem der jeweilige Sensor bei Kurvenfahrt von der eingefahrenen Stellung in die ausgefahrene Stellung verstellbar ist, bleibt ein Heck des Anhängefahrzeugs, insbesondere eine kurvenäußere Längsseite, Ecke oder Kante des Anhängefahrzeugs, stets mittels der Sensoreinrichtung bzw. des jeweiligen Sensors überwachbar, da der entsprechende Sensorbereich des Sensors an die entsprechende Kurvenfahrt des Gespanns anpassbar ist oder angepasst wird. Dies geschieht dadurch, dass bei Kurvenfahrt der wenigstens eine Sensor, insbesondere ein kurvenäußerer Sensor, aus der eingefahrenen Stellung in die ausgefahrene Stellung bewegt wird. Das bedeutet, dass das eingangs beschriebene Totwinkelgebiet 103 (siehe 1) durch den Sensorbereich des in der ausgefahrenen Stellung angeordneten Sensors abgedeckt ist, wodurch ein Verkehrsunfallrisiko zwischen dem Gespann und sich eventuell in dem Totwinkelgebiet 103 befindlichen Verkehrsteilnehmern wirksam vermieden ist. Es kann beispielsweise vorgesehen sein, dass einem Fahrer des Gespanns bzw. des Zugfahrzeugs ein entsprechendes Signal bereitgestellt wird, wenn sich während der Kurvenfahrt weitere Verkehrsteilnehmer in dem Totwinkelgebiet 103 aufhalten. Ist das Zugfahrzeug zumindest teilweise autonom bzw. automatisch betreibbar und/oder fahrbar, ist es denkbar, dass die Sensoreinrichtung mit einer Bremseinrichtung und/oder einer Lenkeinrichtung des Zugfahrzeugs kabellos und/oder kabelgebunden in Verbindung steht, sodass anhand eines entsprechenden Sensorergebnisses der Sensoreinrichtung das Zugfahrzeug lenkbar und/oder bremsbar ist, um einen drohenden Verkehrsunfall zu vermeiden.
Bei der Kurvenfahrt des Gespanns kann der kurvenäußere Sensor der Sensoreinrichtung aufgrund des in Bezug zu dem Zugfahrzeug schräg gestellten Anhängefahrzeugs in Richtung hin zu der ausgefahrenen Stellung verstellbar sein, derart, dass ein Sensorbereich des kurvenäußeren Sensors entlang einer kurvenäußeren Längsseite des Anhängefahrzeugs verläuft. Das bedeutet, dass das Gespann eine Kopplungseinrichtung aufweisen kann, die wiederum das zugfahrzeugseitige Kopplungselement und das anhängerseitige Kopplungselement aufweist. Bei dem Gespann aus Zugfahrzeug und Anhängefahrzeug sind die beiden Kopplungselemente miteinander gekoppelt, beispielsweise indem das anhängerseitige Kopplungselement und das zugfahrzeugseitige Kopplungselement ineinander eingreifen und gegebenenfalls miteinander verriegelt und/oder anderweitig arretiert sind. Die Kopplungseinrichtung kann beispielsweise als eine Sattelkupplung ausgebildet sein, sodass es sich bei dem Gespann um einen Sattelkraftwagen handelt. Demnach schert eine Frontseite des Anhängefahrzeugs bei Kurvenfahrt des Gespanns bzw. des Sattelkraftwagens nach kurvenaußen aus, wodurch der kurvenäußere der Sensoren der Sensoreinrichtung direkt oder indirekt mit der Frontseite bzw. einer kurvenäußeren Kante der Frontseite des Anhängefahrzeugs mitgeführt wird. Hierdurch verläuft eine Grenze des Sensorbereichs des kurvenäußeren Sensors entlang der kurvenäußeren Längsseite des Anhängefahrzeugs, sodass das Heck des Anhängefahrzeugs (wie bereits weiter oben beschrieben), insbesondere während eines Fahrbetriebs des Gespanns, automatisch mittels der Sensoreinrichtung überwachbar ist.
Weist die Sensoreinrichtung, mit der das Gespann ausgerüstet ist, die Winkelsensoreinrichtung auf, kann der die Kurvenfahrt charakterisierende Kurvenwinkel einen von der Zugmaschine und dem Anhängefahrzeug eingeschlossenen Knickwinkel aufweisen, sodass mittels der Sensoreinrichtung der wenigstens eine Sensor zumindest anhand des Knickwinkels zwischen der eingefahrenen Stellung und der ausgefahrenen Stellung verstellbar ist. Ist das Gespann also als der Sattelkraftwagen ausgebildet, kann dessen Kupplungselement bzw. die Sattelzapfenaufnahme einen Winkelsensor aufweisen, die ein Rotieren des Sattelzapfens um eine Sattelzapfenhochachse detektieren kann. Das bedeutet, dass mittels der Winkelsensoreinrichtung der Knickwinkel erfassbar ist, anhand dessen der jeweilige Sensor zwischen der eingefahrenen Stellung und der ausgefahrenen Stellung verstellbar ist. Dies bietet den Vorteil einer besonders zuverlässigen Funktion des Gespanns bzw. der Sensoreinrichtung, da eine entsprechende erforderliche Sensorposition entlang des Kreisbogens von einer tatsächlichen Winkelstellung des Anhängefahrzeugs in Bezug zu dem Zugfahrzeug abhängt.
Weist das Gespann die Sensoreinrichtung auf, wobei ein Radiusursprung des Kreisbogens auf der parallel zu der Fahrzeughochachse verlaufenden zugfahrzeugseitigen Kopplungshochachse liegt, ist es schließlich weiter von Vorteil, wenn das Anhängefahrzeug eine weitere, nämlich anhängerseitige Kopplungshochachse aufweist, die mit der zugfahrzeugseitigen Kopplungshochachse zusammenfällt, wenn das Gespann auf einer planen Ebene angeordnet ist. Denn dann verschwenken das Anhängefahrzeug und das Zugfahrzeug bzw. die Glieder des mehrgliedrigen Kraftwagens sich bei Kurvenfahrten um eine gemeinsame vertikale Rotationsachse gegeneinander. Demnach entspricht der Verstellweg des entsprechenden Sensors entlang des Kreisbogens (wobei dieser Verstellweg durch den Verstellwinkel des jeweiligen Sensors zwischen der eingefahrenen Stellung und der ausgefahrenen Stellung charakterisiert sein kann) den Winkel zwischen dem Zugfahrzeug und dem Anhängefahrzeug - also dem Knickwinkel. Infolgedessen ist eine besonders einfache und/oder effiziente Steuerung der Sensoreinrichtung des Gespanns gewährleistet.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
Dabei zeigt

1 eine schematische Ansicht auf eine Oberseite eines herkömmlichen Gespanns in einem typischen Szenario eines Fahrstreifenwechsels in einer städtisch geprägten Umgebung mit hohem bzw. dichtem Verkehrsaufkommen;
2 eine schematische Ansicht auf eine Oberseite eines Zugfahrzeugs eines Gespanns mit einer Sensoreinrichtung;
3 eine schematische Ansicht auf die Oberseite des Zugfahrzeugs eines des mit der Sensoreinrichtung ausgerüsteten Zugfahrzeugs;
4 eine schematische Ansicht auf die Oberseite des Gespanns während einer Kurvenfahrt des Gespanns;
5 eine schematische Ansicht auf die Oberseite des Gespanns während der Kurvenfahrt des Gespanns, wobei Sensorbereiche von Sensoren der Sensoreinrichtung hervorgehoben sind; und
6 eine schematische Ansicht auf die Oberseite des Gespanns in dem typischen Szenario des Fahrstreifenwechsels in der städtisch geprägten Umgebung mit hohem bzw. dichtem Verkehrsaufkommen;

In den Figuren sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen.
Im Folgenden werden unter Bezugnahme auf die 2 bis 6 eine Sensoreinrichtung 1 und ein Gespann 2 miteinander, das heißt in einer gemeinsamen Beschreibung, beschrieben.
2 zeigt in schematischer Ansicht eine Draufsicht auf ein Zugfahrzeug 3 des Gespanns 2. Zur Überwachung eines Umfelds des Gespanns 2 bzw. des Zugfahrzeugs 3, insbesondere während eines Fahrbetriebs desselben, ist an dem Zugfahrzeug 3 die Sensoreinrichtung 1 befestigt. Hierzu weist die Sensoreinrichtung 1 eine Trageinrichtung 4 auf, an welcher pro Fahrzeugseite 5, 6 jeweils wenigstens ein Sensor 7 angeordnet ist. Die Trageinrichtung 4 ist an einer Karosserie bzw. an einem Aufbau des Zugfahrzeugs 3 befestigt oder in die Karosserie bzw. in den Aufbau integriert. Es ist ebenso denkbar, dass die Trageinrichtung 4 und die Karosserie bzw. der Aufbau einstückig miteinander ausgebildet sind. Infolgedessen sind die Sensoren 7 über die Trageinrichtung 4 an dem Zugfahrzeug 3 befestigt. Im vorliegenden Beispiel weist die Sensoreinrichtung 1 in Bezug auf eine Längsebene, das heißt x-z-Ebene (siehe Koordinatensysteme in den Fig.) linksseitig der Längsebene einen verstellbaren Sensor 8 und rechtsseitig der Ebene einen von dem verstellbaren Sensor 8 unterschiedlichen, weiteren verstellbaren Sensor 9 auf.
Es ist des Weiteren vorgesehen, dass die Sensoreinrichtung 1 in Bezug auf die x-z-Ebene symmetrisch aufgebaut ist. Das bedeutet, dass im Folgenden die für den verstellbaren Sensor 8 getroffenen Aussagen analog für den verstellbaren Sensor 9 gelten und umgekehrt.
Die Trageinrichtung 4 weist wenigstens zwei Tragelemente 10 auf, an denen jeweils einer der beiden verstellbaren Sensoren 8, 9 befestigt ist. Das Tragelement 10 ist in Bezug zu einem Hauptkörper 11 der Trageinrichtung 4 verstellbar, wobei bei einem Verstellen des jeweiligen Tragelements 10 der daran angeordnete verstellbare Sensor 8, 9 mit dem jeweiligen Tragelement 10 mitbewegt wird. So kann beispielsweise das jeweilige Tragelement 10 zumindest bereichsweise von dem Hauptkörper 11 der Trageinrichtung 4 umschlossen sein, wobei das jeweilige Tragelement 10 dann aus dem Hauptkörper 11 ausfahrbar ist und entsprechend wieder einfahrbar ist. 2 zeigt einen Zustand der Sensoreinrichtung 1, bei welchem die beiden verstellbaren Sensoren 8, 9 in einer vollständig eingefahrenen Stellung angeordnet sind. Diese vollständig eingefahrene Stellung ist beispielsweise vorgesehen, wenn das Zugfahrzeug 3 und/oder das Gespann 2 geradeaus fährt.
Im Gegensatz dazu zeigt 3 in einer schematischen Ansicht eine Draufsicht auf das Zugfahrzeug 3, das einer Kurvenfahrt unterworfen ist. Das bedeutet, dass das Zugfahrzeug 3 eine Kurve fährt, im vorliegenden Beispiel eine Rechtskurve. Demnach ist der linksseitige verstellbare Sensor 8 aus der in 2 dargestellten vollständig eingefahrenen Stellung in eine ausgefahrene Stellung verstellbar. Die verstellbaren Sensoren 8, 9 sind aufgrund einer jeweiligen Kurvenfahrt aus der eingefahrenen Stellung in die ausgefahrene Stellung verstellbar. Es ist vorgesehen, dass der jeweils kurvenäußere der verstellbaren Sensoren 8, 9 aus der eingefahrenen Stellung in die ausgefahrene Stellung verstellbar ist, sobald das Zugfahrzeug 3 eine Kurvenfahrt durchführt. Das bedeutet, sollte das Zugfahrzeug 3 eine Linkskurve fahren, dass der kurvenäußere Sensor dann der verstellbare Sensor 9 ist, der entsprechend aus der eingefahrenen Stellung in die ausgefahrene Stellung verstellbar ist oder verstellt wird.
Zwischen der vollständig eingefahrenen Stellung und einer vollständig ausgefahrenen Stellung ist eine unendliche Anzahl von Zwischenstellungen, in welche die verstellbaren Sensoren 8, 9 verstellbar sind. Das bedeutet, dass - ausgehend von der vollständig eingefahrenen Stellung - der jeweilige verstellbare Sensor 8, 9 bei einer Kurvenfahrt des Zugfahrzeugs 3 in Richtung hin zu der vollständig ausgefahrenen Stellung in eine der Zwischenstellungen verstellbar ist, insbesondere abhängig von einem Kurvenradius der Kurvenfahrt des Zugfahrzeugs 3. Ist beispielsweise ein Kurvenradius der Kurvenfahrt des Zugfahrzeugs 3 groß, ist vorgesehen, dass sich der verstellbare Sensor 8, 9 zwar in Richtung hin zu der vollständig ausgefahrenen Stellung verstellt wird, nicht jedoch vollständig in die vollständig ausgefahrene Stellung verstellt wird. Verringert sich der Kurvenradius, insbesondere während der Kurvenfahrt des Zugfahrzeugs 3, ist vorgesehen, dass dann der verstellbare Sensor 8, 9 weiter in Richtung hin zu der vollständig ausgefahrenen Stellung verstellbar ist bzw. verstellt wird. Vergrößert sich hingegen der Kurvenradius während der Kurvenfahrt des Zugfahrzeugs 3, ist vorgesehen, dass der verstellbare Sensor 8, 9 weiter in Richtung hin zu der eingefahrenen Stellung verstellbar ist bzw. verstellt wird. Sobald der Kurvenradius 0 beträgt - das Zugfahrzeug 3 also geradeaus fährt - ist der verstellbare Sensor 8, 9 völlig in der vollständig eingefahrenen Stellung angeordnet, wie in 2 gezeigt.
Es ist von besonderem Vorteil, wenn der jeweilige verstellbare Sensor 8, 9 entlang eines Kreisbogens 12 zwischen der eingefahrenen Stellung und der ausgefahrenen Stellung verstellbar ist. So ergibt sich ein besonders großes Überwachungsfeld in der Umgebung des Zugfahrzeugs 3 bzw. des Gespanns 2, wobei der verstellbare Sensor 8, 9 besonders nah an der Fahrzeugseite 5, 6 verbleibt, während des Verstellens und/oder in der ausgefahrenen Stellung bzw. in der Zwischenstellung.
Im vorliegenden Beispiel liegt ein Radiusursprung 13 des Kreisbogens 12 auf einer parallel zu einer Fahrzeughochachse (z-Achse) verlaufenden zugfahrzeugseitigen Kopplungshochachse 14, die durch ein Kopplungselement 15 des Zugfahrzeugs 3 verläuft. Es liegen ein Radius 16 und der dazugehörige Kreisbogen 12 in einer gemeinsamen Ebene, die zu einer durch die Fahrzeugquerrichtung y und die Fahrzeuglängsrichtung x aufgespannten Ebene parallel ist.
Bei dem Kopplungselement 15 kann es sich beispielsweise um eine Sattelzapfenaufnahme handeln, wenn das Zugfahrzeug 3 - wie im vorliegenden Beispiel - sals eine Sattelzugmaschine ausgebildet ist.
In 2 und in 3 ist des Weiteren gezeigt, dass die Sensoreinrichtung 1 eine Winkelsensoreinrichtung 17 aufweist, die zum einen kabellos und/oder kabelgebunden mit dem Kopplungselement 15 des Zugfahrzeugs 3 und zum anderen kabellos und/oder kabelgebunden mit der Sensoreinrichtung 1 verbindbar oder verbunden ist. Die Winkelsensoreinrichtung 17 ist dazu ausgebildet, einen die Kurvenfahrt charakterisierenden Kurvenwinkel des Zugfahrzeugs 3 und/oder des Gespanns 2 zu erfassen und bereitzustellen, insbesondere der Sensoreinrichtung 1 bereitzustellen. Hierdurch ist der jeweilige verstellbare Sensor 8, 9 zumindest anhand des Kurvenwinkels zwischen der eingefahrenen Stellung und der ausgefahrenen Stellung verstellbar. Der die Kurvenfahrt charakterisierende Kurvenwinkel des Zugfahrzeugs 3 kann beispielsweise ein Lenkwinkel, ein Lenkradwinkel etc. des Zugfahrzeugs 3 sein. Ebenso kann der Kurvenwinkel aus einer Differenz zwischen entsprechenden Raddrehzahlen der kurvenäußeren und der kurveninneren Räder des Zugfahrzeugs 3 ermittelt oder bestimmt werden. Entsprechend kann sich der Kurvenwinkel als ein den Kurvenwinkel charakterisierender Sensorwert darstellen, der von entsprechenden Sensoreinrichtungen des Zugfahrzeugs 3, beispielsweise Raddrehzahlsensoren, erfasst oder detektiert wird. Hierzu ist es vorteilhaft, ohnehin in typischen Zugfahrzeugen vorhandene Sensoreinrichtungen eines Antiblockiersystems (ABS) eines elektronischen Stabilitätsprogramms (ESP) etc. heranzuziehen. Infolgedessen kann vorgesehen sein, dass die Winkelsensoreinrichtung 17 mit den entsprechenden Sensoreinrichtungen des Zugfahrzeugs kabellos und/oder kabelgebunden verbunden oder verbindbar ist, um einen Datenaustausch zwischen den Sensoreinrichtungen und der Winkelsensoreinrichtung 17 zu gewährleisten.
Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass die Winkelsensoreinrichtung 17 Sensorwerte wenigstens eines Sensors 7 der Sensoreinrichtung 1 nutzt, um den die Kurvenfahrt charakterisierenden Kurvenwinkel zu erfassen. Hierzu kann die Winkelsensoreinrichtung 17 kabellos und/oder kabelgebunden mit wenigstens einem der verstellbaren Sensoren 8, 9 verbunden sein, sodass mittels des wenigstens einen verstellbaren Sensors 8, 9 der Winkelsensoreinrichtung 17 ein die Kurvenfahrt charakterisierender Kurvenwinkel oder ein entsprechender Sensorwert bereitgestellt wird bzw. bereitstellbar ist.
Um eine besonders effiziente und zuverlässige Überwachung der Umgebung des Zugfahrzeugs 3 zu realisieren, ist es von besonderem Vorteil, wenn der wenigstens eine Sensor 7 der Sensoreinrichtung 1 einen jeweiligen Sensorbereich umfasst, der um eine Hochachse des jeweiligen Sensors 7 wenigstens 270 Grad, bevorzugt 360 Grad, umspannt. Das bedeutet, dass der jeweilige Sensor 7 beispielsweise als ein 360-Grad-Laserscanner, ein 360-Grad-Lidarscanner, ein 360-Grad-Radarsensor etc. ausgebildet sein kann. Ferner kann vorgesehen sein, dass der jeweilige Sensor 7 als ein optischer Sensor ausgebildet ist, das heißt als Bild- bzw. Kamerasensor. Das bedeutet, dass mittels der Winkelsensoreinrichtung 17 mittels des wenigstens einen Sensors 7 der Sensoreinrichtung 1 der Kurvenwinkel optisch erfassbar ist. Hierzu kann mittels des wenigstens einen Sensors 7 beispielsweise ein Untergrund, auf welchem das Zugfahrzeug 3 fährt, erfasst, zum Beispiel abgetastet, werden, woraus sich der Kurvenwinkel ergibt, der dann der Sensoreinrichtung 1 bereitstellbar ist, um die verstellbaren Sensoren 8, 9 entsprechend der Kurvenfahrt zwischen der eingefahrenen Stellung und der ausgefahrenen Stellung zu verstehen.
4 zeigt in schematischer Ansicht eine Draufsicht auf das Gespann 2 während einer Kurvenfahrt des Gespanns 2. Im vorliegenden Beispiel ist eine Rechtskurvenfahrt des Gespanns 2 dargestellt; die Ausführungen gelten - wie bereits erwähnt - analog für eine Linkskurvenfahrt des Gespanns 2. Das Gespann 2 weist das Zugfahrzeug 3 sowie wenigstens ein mit dem Zugfahrzeug 3 gekoppeltes Anhängefahrzeug 18 auf, das im vorliegenden Beispiel als ein Sattelauflieger ausgebildet ist. Es ist in 4 zu erkennen, dass der verstellbare Sensor 8, 9 in Flucht mit einer Längsseite 19 des Anhängefahrzeugs 18 am Zugfahrzeug 3 angeordnet ist. Dies gilt sowohl für Geradeausfahrt des Gespanns 2 als auch für die Kurvenfahrt des Gespanns 2. Denn indem die verstellbaren Sensoren 8, 9 bei der Kurvenfahrt des Gespanns 2 verstellbar sind, wird der verstellbare Sensor 8, 9, insbesondere der kurvenäußere der verstellbaren Sensoren 8, 9, mit einer dem Zugfahrzeug zugewandten und kurvenäußeren Vertikalkante 20 des Anhängefahrzeugs 18 mitgeführt. So ist ein Sensorbereich des entsprechenden verstellbaren Sensors 8, 9 bei Kurvenfahrt des Gespanns 2 in Richtung hin zu dem Heck des Gespanns bzw. zu dem Heck des Anhängefahrzeugs 18 frei bzw. nicht blockiert, sodass eine hintere kurvenäußere Vertikalkante 21 des Anhängefahrzeugs 18 innerhalb eines Sensorbereichs des kurvenäußeren der verstellbaren Sensoren 8, 9 angeordnet ist. Mit anderen Worten ist die Umgebung des Gespanns 2 selbst bei Kurvenfahrt desselben besonders effizient und sicher überwachbar, wodurch ein Totwinkelgebiet (wie eingangs beschrieben) wirksam vermieden ist.
Demnach ist bei der Kurvenfahrt des Gespanns 2 der kurvenäußere der verstellbaren Sensoren 8, 9 der Sensoreinrichtung 1 aufgrund des in Bezug zu dem Zugfahrzeug 3 schräg gestellten Anhängefahrzeugs 18 in Richtung hin zu der ausgefahrenen Stellung verstellbar. Dann verläuft der Sensorbereich des kurvenäußeren Sensors 8, 9 entlang der kurvenäußeren Längsseite 19 des Anhängefahrzeugs 18.
Im vorliegenden Beispiel ist das Gespann 2 als ein Sattelkraftwagen ausgebildet, der eine Kopplungseinrichtung 22 aufweist, die wiederum das zugfahrzeugseitige Kopplungselement 15 und ein anhängefahrzeugseitiges Kopplungselement 23 aufweist. Bei dem Sattelkraftfahrzeug bzw. bei dem Gespann 2 sind die Kopplungselemente 15, 23 miteinander gekoppelt, beispielsweise indem das anhängefahrzeugseitige Kopplungselement 23 und das zugfahrzeugseitige Kopplungselement 15 ineinander eingreifen und gegebenenfalls miteinander verriegelt und/oder anderweitig arretiert sind. Demnach kann es sich bei der Kopplungseinrichtung 22 beispielsweise um eine Sattelkupplung handeln, wobei ein an dem Anhängefahrzeug 18 angeordneter Sattelzapfen (nicht dargestellt) in eine damit korrespondierende und an dem Zugfahrzeug 3 angeordnete Sattelzapfenaufnahme eingreift.
Von besonderem Vorteil ist es, wenn der entsprechende verstellbare Sensor 8, 9 der kurvenäußeren Vertikalkante 20 des Anhängefahrzeugs 18 automatisch folgt. Mit anderen Worten entfällt ein separates Bedienen und/oder Steuern des kurvenäußeren verstellbaren Sensors 8, 9 bei der Kurvenfahrt des Gespanns 2 bzw. des Sattelkraftfahrzeugs. Sollte das Gespann 2 mittels eines Nutzers bzw. Bedieners gesteuert, das heißt gefahren werden, ist also ein Steuern des verstellbaren Sensors 8, 9 dem Fahrer oder Bediener abgenommen. Ist das Gespann 2 zumindest teilweise automatisch bzw. automatisiert betreibbar, das heißt insbesondere fahrerlos bewegbar bzw. fahrbar, kann vorgesehen sein, dass die Sensoreinrichtung 1 mit entsprechenden Steuerelementen zur teilautomatischen bzw. teilautomatisierten Steuerung des Gespanns 2 und/oder des Zugfahrzeugs 3 kabellos und/oder kabelgebunden verbindbar oder verbunden ist. Das bedeutet, dass ein Verstellen der verstellbaren Sensoren 8, 9 zwischen der eingefahrenen Stellung und der ausgefahrenen Stellung in eine Fahrsteuerung des fahrerlos fahrbaren Zugfahrzeugs 3 integriert sein kann.
In 4 ist des Weiteren ein Knickwinkel 24 dargestellt, der bei Kurvenfahrt des Gespanns 2 von dem Zugfahrzeug 3 und dem Anhängefahrzeug 18 in Bezug zu der Kopplungseinrichtung 22 bzw. in Bezug zu dem Radiusursprung 13 eingeschlossen ist. Demnach kann es sich bei dem die Kurvenfahrt charakterisierenden Kurvenwinkel um den Knickwinkel 24 handeln, sodass mittels der Sensoreinrichtung 1 der jeweilige verstellbare Sensor 8, 9 zumindest anhand des Knickwinkels 24 zwischen der eingefahrenen Stellung und der ausgefahrenen Stellung verstellbar ist. Das bedeutet, dass mittels der Winkelsensoreinrichtung 17 der Knickwinkel 24 erfassbar ist. Hierzu kann die Winkelsensoreinrichtung 17 beispielsweise ein Winkelmessinstrument aufweisen, das beispielsweise in die Kopplungseinrichtung 22 integriert ist, um ein Verdrehen des Sattelzapfens innerhalb der Sattelzapfenaufnahme zu detektieren bzw. zu erfassen.
Der Knickwinkel 24, der zum einen zwischen dem Zugfahrzeug 3 und dem Anhängefahrzeug 18 auftritt, tritt zum anderen zwischen der eingefahrenen Stellung des jeweiligen verstellbaren Sensors 8, 9 und der ausgefahrenen Stellung des gleichen Sensors 8, 9 auf. Mit anderen Worten öffnet sich der Winkel zwischen der eingefahrenen Stellung des verstellbaren Sensors 8, 9 und der ausgefahrenen Stellung des gleichen verstellbaren Sensors 8, 9 unter einem Abknicken des Gespanns 2, das heißt unter einem Verdrehen des Anhängefahrzeugs 18 in Bezug zu der Kopplungshochachse 14 und in Bezug zu dem Zugfahrzeug 3. Mit wieder anderen Worten wird der kurvenäußere verstellbare Sensor 8, 9 in Bezug zu dem Radiusursprung 13 auf dem Kreisbogen 12 um den Knickwinkel 24 ausgelenkt.
Es ist besonderer Wert darauf gelegt, dass das Anhängefahrzeug 18 frei von Komponenten der Sensoreinrichtung 1 ist, sodass das Anhängefahrzeug 18, in diesem Fall der Sattelauflieger, besonders einfach und/oder robust aufbaubar bzw. aufgebaut ist. Das bedeutet, dass die Elemente der Sensoreinrichtung 1 vollständig an dem Zugfahrzeug 3 angeordnet sind, wodurch sich ein besonders vorteilhaftes Bedienkonzept ergibt, da - abgesehen von einer eventuellen Druckluftversorgung und einer eventuellen Stromversorgung - keine Versorgungsleitungen zwischen dem Zugfahrzeug 3 und dem Anhängefahrzeug 18 zu verbinden sind, wenn das Zugfahrzeug 3 und das Anhängefahrzeug 18 aneinandergekoppelt werden oder sind. Ferner ergibt sich der Vorteil, dass das Zugfahrzeug 3 und das Anhängefahrzeug 18 unter Ausbildung des Knickwinkels 24 aneinander ankoppelbar sind. Das heißt, dass das Anhängefahrzeug 18 und das zunächst davon noch entkoppelte Zugfahrzeug 3 bereits den Knickwinkel 24 einschließen, und zwar während des Ankoppelns. Es ist dann mittels der verstellbaren Sensoren 8, 9 die hintere Vertikalkante 21 des Anhängefahrzeugs 18 während des Ankoppelns überwachbar. Hierzu kann vorgesehen sein, dass die verstellbaren Sensoren 8, 9 aus der eingefahrenen Stellung in die ausgefahrene Stellung bzw. in Richtung hin zu der vollständig ausgefahrenen Stellung verstellbar sind, obwohl das Zugfahrzeug 3 keiner Kurvenfahrt unterliegt.
Bezüglich des Gespanns 2 bzw. des Sattelkraftwagens weist das Anhängefahrzeug 18 eine weitere, nämlich anhängerseitige Kopplungshochachse 25 auf, die mit der zugfahrzeugseitigen Kopplungshochachse 14 zusammenfällt, zumindest wenn das Gespann 2 auf einer planen Ebene angeordnet ist. Das bedeutet, dass der Kreisbogen 12, entlang dessen die verstellbaren Sensoren 8, 9 verstellbar sind, den Radius 16 aufweist, dessen Radiusursprung 13 sowohl auf der zugfahrzeugseitigen Kopplungshochachse 14 als auch auf der anhängefahrzeugseitigen Kopplungshochachse 25 angeordnet ist. In diesem Fall wird die Vertikalkante 21 beim Abknicken des Gespanns 2 entlang eines von dem Kreisbogen 12 unterschiedlichen weiteren Kreisbogen mitbewegt, wobei der Kreisbogen 12 und der weitere Kreisbogen zueinander konzentrisch sind. Der Radius 16 des Kreisbogens 12 ist dabei größer als ein Radius des weiteren Kreisbogens. Anhand dessen ist besonders einfach zu erkennen, dass der Knickwinkel 24 dem winkelmäßigen Verstellweg des jeweiligen Sensors entspricht.
5 zeigt in schematischer Ansicht eine Draufsicht auf das Gespann 2 während der Kurvenfahrt des Gespanns 2, wobei ein Überwachungsgebiet 26 der Sensoren 7 der Sensoreinrichtung 1 hervorgehoben ist. Es ist zu erkennen, dass ein Großteil der Umgebung des Gespanns 2 mittels der Sensoreinrichtung 1 überwachbar ist oder überwacht wird. Da die Sensoren 7, wie bereits erwähnt, um eine Hochachse des Sensors, die parallel zu der z-Achse verläuft, zumindest 270 Grad, bevorzugt 360 Grad, als Sensorbereich aufweisen, ergibt sich für im vorliegenden Beispiel starr angeordnete Sensoren 27 der Sensoreinrichtung 1 ein jeweiliger starrer Sensorbereich 28, 29, wobei der starre Sensorbereich 28 dem linksseitigen der starren Sensor 27 und der starre Sensorbereich 29 dem rechtsseitigen der starren Sensoren 27 zugeordnet ist. Weiter ist in 5 dargestellt, dass ein variabler Sensorbereich 30 dem kurvenäußeren verstellbaren Sensor 8 zugeordnet ist. Gleichermaßen ist dem kurveninneren verstellbaren Sensor 9 ein weiterer variabler Sensorbereich 31 zugeordnet. Während der variable Sensorbereich 31, das heißt der kurveninnere Sensorbereich 31, bei Kurvenfahrt des Gespanns 2 durch das in Bezug zu dem Zugfahrzeug 3 abknickende bzw. abgeknickte Anhängefahrzeug 18 teilweise blockiert ist, ist der kurvenäußere variable Sensorbereich 30 entsprechend erweitert, indem der kurvenäußere verstellbare Sensor 8 gemäß dem Knickwinkel zwischen dem Zugfahrzeug 3 und dem Anhängefahrzeug 18 entlang des Kreisbogens in Richtung hin zu der ausgefahrenen Stellung verstellt ist. Das lediglich zum Verständnis eingezeichnete Totwinkelgebiet 103 ist somit mittels des kurvenäußeren variablen Sensorbereichs 30 abgedeckt und tritt infolgedessen bei der Sensoreinrichtung 1 bzw. bei dem mit der Sensoreinrichtung 1 ausgerüsteten Gespann 2 nicht auf.
6 zeigt in schematischer Ansicht eine Draufsicht auf das Gespann 2, das in einem typischen Szenario in einer städtisch geprägten Umgebung mit dichtem bzw. hohem Verkehrsaufkommen einen Fahrstreifenwechsel durchführt. Hierbei ist - insbesondere im Vergleich zu dem in 1 gezeigten Szenario - besonders gut zu erkennen, wie mittels des kurvenäußeren Sensors 8, 9 das Umfeld bzw. die Umgebung des Gespanns 2 besonders großflächig und effizient überwachbar ist, um ein Unfallrisiko besonders gering zu halten. Fußgänger 107, die sich in dem Szenario der 1 in dem Totwinkelgebiet 103 aufhalten, sind mittels der Sensoreinrichtung 1 ebenso detektierbar wie das in 1 in dem Totwinkelgebiet 103 befindliche Kraftfahrzeug 108.
Insgesamt zeigt die Erfindung, wie mittels der Sensoreinrichtung 1 bzw. mittels des mit der Sensoreinrichtung 1 ausgestatteten Gespanns 2 das Umfeld des Gespanns verbessert überwachbar ist, während keinerlei Elemente der Sensoreinrichtung 1 an dem Anhängefahrzeug 18 angeordnet sind. Die vorgeschlagene Sensoreinrichtung 1 bzw. das vorgeschlagene Gespann 2 ist ein adaptives und aktives Sensorpositionierungssystem, das an dem Zugfahrzeug 3, besonders bevorzugt an einem Dach des Zugfahrzeugs 3, angeordnet ist, wobei die rückwärts gerichteten Sensoren 8, 9 in einer stets optimalen Position in Bezug zu einer Kurvenfahrt bzw. in Bezug zu einer Position des Anhängefahrzeugs 18 anordenbar sind bzw. angeordnet werden. Die frontseitigen Sensoren 27 können starr angeordnet sein, wobei die rückwärtsgewandten Sensoren 8, 9 entlang eines Bogens, insbesondere entlang des Kreisbogens 12, verstellbar sind. Infolgedessen sind die verstellbaren Sensoren 8, 9 stets in eine jeweilige Position bringbar, in welcher die Längsseite 19 des Anhängefahrzeugs 18 stets mittels des entsprechenden Sensors 8, 9 überwachbar ist, da diese Längsseite 19 dann stets in dem Sensorbereich des entsprechenden Sensors 8, 9 angeordnet verbleibt.
Um stets zuverlässig zu bestimmen, in welcher Stellung der verstellbare Sensor 8, 9 angeordnet ist, kann vorgesehen sein, dass die Trageinrichtung 4 weitere, integrierte Sensoren aufweist, mittels derer bestimmbar ist, an welcher Stellung der jeweilige Sensor 8, 9 momentan angeordnet ist. Dies kann beispielsweise dadurch gelöst werden, dass zum Verstellen der Sensoren 8, 9 in Bezug zu der Trageinrichtung 4 bzw. in Bezug zu den jeweiligen Fahrzeugseiten 5, 6 Schrittmotoren eingesetzt sind.
Indem der jeweilige verstellbare Sensor 8, 9 entlang des Kreisbogens 12, insbesondere an einer Außenseite des Zugfahrzeugs 3, bewegbar ist, wird der jeweilige verstellbare Sensor 8, 9 in lateraler Richtung, das heißt in Querrichtung bzw. y-Richtung, besonders nah an der Außenseite des Zugfahrzeugs 3 entlang bewegt. Insbesondere bewegt sich bei einem Verstellen des verstellbaren Sensors 8, 9 dieser nicht über eine maximal erlaubte Fahrzeugbreite hinaus, beispielsweise nicht über eine laterale Ausdehnung einer Spiegeleinrichtung des Zugfahrzeugs 3. Somit ist das Gespann 2 auch in der städtisch geprägten Umgebung mit dem hohen bzw. dichten Verkehrsaufkommen besonders vorteilhaft bewegbar bzw. fahrbar.
Des Weiteren trägt die Sensoreinrichtung 1 bzw. das Gespann 2 einen Gedanken an eine besonders vorteilhafte Fahrzeugautomatisation in besonderem Maße Rechnung. Denn obwohl das Anhängefahrzeug 18 nicht mit einer Umfeldsensorik ausgerüstet ist, ist mittels der Sensoreinrichtung 1 bzw. mittels des Gespanns 2 ein besonders großes überwachtes Umfeld des Gespanns 2 geschaffen, wodurch ein entsprechend mit der Sensoreinrichtung 1 ausgerüstetes zumindest teilweise automatisch bzw. automatisiert fahrbares Zugfahrzeug 3 besonders sicher, insbesondere im öffentlichen Straßenverkehr, bewegbar ist.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102014006961 A1 [0004]

Claims

Sensoreinrichtung (1) für ein Zugfahrzeug (3) eines Gespanns (2), mit einer Trageinrichtung (4), an welcher pro Fahrzeugseite (5, 6) zur Überwachung eines Umfelds des Gespanns (2) jeweils wenigstens ein Sensor (8, 9) angeordnet ist, welcher zwischen einer bei Geradeausfahrt des Gespanns (2) eingefahrenen Stellung und einer bei einer Kurvenfahrt des Gespanns (2) ausgefahrenen Stellung verstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der jeweilige Sensor (8, 9) entlang eines Kreisbogens (12) zwischen der eingefahrenen Stellung und der ausgefahrenen Stellung verstellbar ist.
Sensoreinrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Radiusursprung (13) des Kreisbogens (12) auf einer parallel zu einer Fahrzeughochachse (z) verlaufenden zugfahrzeugseitigen Kopplungshochachse (14) liegt, die durch ein Kopplungselement (15) des Zugfahrzeugs (3) verläuft.
Sensoreinrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine Winkelsensoreinrichtung (17), mittels derer ein die Kurvenfahrt charakterisierender Kurvenwinkel des Zugfahrzeugs (3) und/oder des Gespanns (2) erfassbar und bereitstellbar ist, sodass der wenigstens eine Sensor (8, 9) anhand des Kurvenwinkels zwischen der eingefahrenen Stellung und der ausgefahrenen Stellung verstellbar ist.
Sensoreinrichtung (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Winkelsensoreinrichtung (17) wenigstens einen Sensor (8, 9) der Sensoreinrichtung (1) aufweist, um mittels des wenigstens einen Sensors (8, 9) den Kurvenwinkel zu erfassen, insbesondere optisch zu erfassen.
Sensoreinrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Sensor (8, 9) einen Sensorbereich (30, 31) aufweist, der um eine Hochachse des Sensors wenigstens 270 Grad, bevorzugt 360 Grad umspannt.
Gespann (2) mit einem Zugfahrzeug (3), das eine nach einem der Ansprüche 1 bis 5 ausgebildete Sensoreinrichtung (1) umfasst, und mit wenigstens einem mit dem Zugfahrzeug (3) gekoppelten Anhängefahrzeug (18), dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Sensor (8, 9) in Flucht mit einer Längsseite (19) des Anhängefahrzeugs (18) am Zugfahrzeug (3) angeordnet ist.
Gespann (2) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Kurvenfahrt des Gespanns (2) ein kurvenäußerer Sensor (8, 9) der Sensoreinrichtung (1) aufgrund des in Bezug zu dem Zugfahrzeug (3) schräggestellten Anhängefahrzeugs (18) in Richtung hin zu der ausgefahrenen Stellung verstellbar ist, derart, dass ein Sensorbereich (30, 31) des kurvenäußeren Sensors (8, 9) entlang einer kurvenäußeren Längsseite (19) des Anhängefahrzeugs (18) verläuft.
Gespann (2) nach Anspruch 6 oder 7, das eine nach einem der Ansprüche 3 bis 5 ausgebildete Sensoreinrichtung (1) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der die Kurvenfahrt charakterisierende Kurvenwinkel einen von der Zugmaschine (3) und dem Anhängefahrzeug (18) eingeschlossenen Knickwinkel (24) aufweist, sodass mittels der Sensoreinrichtung (1) der wenigstens eine Sensor (8, 9) zumindest anhand des Knickwinkels (24) zwischen der eingefahrenen Stellung und der ausgefahrenen Stellung verstellbar ist.
Gespann (2) nach einem der Ansprüche 6 bis 8 mit einer nach einem der Ansprüche 2 bis 5 ausgebildeten Sensoreinrichtung (1), dadurch gekennzeichnet, dass das Anhängefahrzeug (18) eine weitere, nämlich anhängerseitige Kopplungshochachse (25) aufweist, die mit der zugfahrzeugseitigen Kopplungshochachse (14) zusammenfällt, wenn das Gespann (2) auf einer planen Ebene angeordnet ist.