WO2016058595A1 - Vorrichtung zur ermittlung eines knickwinkels und verfahren dazu - Google Patents

Vorrichtung zur ermittlung eines knickwinkels und verfahren dazu Download PDF

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WO2016058595A1
WO2016058595A1 PCT/DE2015/100422 DE2015100422W WO2016058595A1 WO 2016058595 A1 WO2016058595 A1 WO 2016058595A1 DE 2015100422 W DE2015100422 W DE 2015100422W WO 2016058595 A1 WO2016058595 A1 WO 2016058595A1
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WO
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trailer
towing vehicle
computer device
vehicle
signals
Prior art date
Application number
PCT/DE2015/100422
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English (en)
French (fr)
Inventor
Simon EGGERT
Benjamin Knopp
Dieter ZÖBEL
Original Assignee
Universität Koblenz-Landau
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Publication date
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B21/00—Measuring arrangements or details thereof, where the measuring technique is not covered by the other groups of this subclass, unspecified or not relevant
    • G01B21/22—Measuring arrangements or details thereof, where the measuring technique is not covered by the other groups of this subclass, unspecified or not relevant for measuring angles or tapers; for testing the alignment of axes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D13/00—Steering specially adapted for trailers
    • B62D13/06—Steering specially adapted for trailers for backing a normally drawn trailer
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D15/00—Steering not otherwise provided for
    • B62D15/02—Steering position indicators ; Steering position determination; Steering aids
    • B62D15/021—Determination of steering angle
    • B62D15/024—Other means for determination of steering angle without directly measuring it, e.g. deriving from wheel speeds on different sides of the car
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D15/00—Steering not otherwise provided for
    • B62D15/02—Steering position indicators ; Steering position determination; Steering aids
    • B62D15/027—Parking aids, e.g. instruction means

Definitions

  • the invention relates to a device for determining a bending angle between a towing vehicle and at least one trailer coupled thereto with a computer device and a method for this purpose.
  • the towing vehicle may be a truck, a passenger car, a delivery truck, an agricultural vehicle such as a tractor, or the like.
  • Trailers included in the invention are designed as desired and at least one trailer forms a so-called articulated train with the towing vehicle.
  • Wheel sensors also called wheel speed sensors, have the task of detecting the rotational speed of the wheels of vehicles and to provide this information in the form of an electrical signal to a control unit of the vehicle. More recent wheel sensors detect not only the speed but also the direction of rotation of the wheels.
  • Steering angle sensors measure the steering angle of the steering wheel of a motor vehicle or directly the wheel steering angle of the steered wheels, so the angle of the wheels for longitudinal alignment of the vehicle.
  • the steering angle sensor detecting the steering angle of the steering wheel can be installed in a steering column and designed as a potentiometer, optical or magnetic sensor.
  • wheel sensors and steering angle sensors are needed in driver assistance systems of motor vehicles, for example for vehicle dynamics control and brake assist systems, the so-called ESP or ABS.
  • DE 10 2008 020 838 A1 discloses a device and a method for determining a bending angle between a first vehicle member and a second vehicle member of a structured vehicle. At least one antenna is arranged on each vehicle link and the articulation angle is determined by means of radio signals which are transmitted by at least one of the antennas and received by at least one other antenna.
  • DE 199 64 045 A1 discloses a method and a device for determining a bending angle between a towing vehicle and a trailer or semitrailer coupled to the towing vehicle by means of a magnetic field sensor attached to a coupling member of the towing vehicle and a magnetic field generator attached to a coupling member of the trailer an evaluation unit receives the measurement signal of the magnetic field sensor for determining the bending angle.
  • DE 10 2010 008 324 A1 discloses a combination of a motor vehicle and an independent of the motor vehicle mobile electronic device with a processor and a camera and the use of the device on or in a motor vehicle as a maneuvering assistance or driver assistance system when driving with a trailer.
  • the camera is aimed at the trailer from the motor vehicle and images of the trailer taken by the camera are evaluated by the processor in order to determine a positional relationship between the motor vehicle and the trailer.
  • the known devices are disadvantageous in that they do not rely on sensors or the like usually installed in a towing vehicle or trailer in order to determine the bending angle. Furthermore, modifications of the towing vehicle and the trailer, in particular the installation of relatively expensive and susceptible components, such as cameras or laser scanners, are often required.
  • the invention has for its object to provide a method and an apparatus of the type mentioned above, which relies on existing on the towing vehicle at least one trailer sensor values.
  • the invention has the object of developing a method and a device such that a maneuvering of a articulated train using relatively inexpensive or easy to retrofit sensors is easier.
  • Another object of the invention is the computer and sensor-based reconstruction of the bending angle between a towing vehicle and at least one trailer. Applicability of the apparatus and method extends to all types of mats which are considered to be kinematic chains according to the general-n-trailer taxonomy (see, for example, C. Altafini, "Some properties of the general n-trailer Journal of Control, 74 (4): 409-424, 2001).
  • the angle resulting in the coupling point between two successive vehicle links that is to say the towing vehicle and the trailer coupled thereto or between two trailers, is designated, whose legs are formed by the longitudinal axes of the vehicle links corresponding to a single track model.
  • the bending angle is called AO.
  • AO the bending angle
  • multi-body systems with more than two rigid bodies - in practice, for example, turntable trailers and certain teams Eurocombi - is in principle a measurement of all bending angles along the rigid body chain possible, provided up to the last determined bending angle all attached vehicle links with paired wheel sensors on at least one Axis are equipped.
  • the aim of the device is to determine the bending angle without the disadvantageous use of direct measuring sensors.
  • the kink angle can be determined with sufficient accuracy.
  • a device for determining a bending angle between a towing vehicle and at least one trailer coupled thereto comprises a computer device.
  • the computer device receives measurement signals of a steering angle sensor of the towing vehicle and measurement signals from at least two trailer wheel sensors, the opposite wheels associated with an axle, and detects time signals which are used to determine periods between the individual measuring signals of the trailer wheel sensor, and evaluates the measuring signals and the time signals for determining the bending angle.
  • measured data of a towing vehicle's steering angle sensor and trailer wheel sensor measurements are provided on opposite wheels of an axle, taking into account the geometry of the team formed by the towing vehicle and the trailer, and time interval between the individual measuring signals of the trailer wheel sensors evaluated by a computer device.
  • Both the steering angle sensor and the trailer wheel sensor are present in a vehicle according to the state of the art in order to provide measurement signals for driver assistance systems, for example an ESP of the towing vehicle or an ABS of the trailer.
  • the invention accesses the existing measurement signals to provide another driver assistance system that facilitates maneuvering of an articulated train for a driver, and this driver assistance system is also to be installed in a passenger car when the trailer is equipped with low-cost trailer wheel sensors. Accordingly, even a driver of an existing from a towing vehicle and a caravan or motorboat trailer or the like articulated train in particular the reverse driving can be facilitated.
  • the computing device may be a zugterrorism discoveredes or trailer-side controller or an external computer, such as a portable computer, a smartphone, a tablet computer or the like, act.
  • the computer device also includes memory modules to deposit a software and / or geometry data of the articulated train and / or critical bending angle.
  • the computer device detects time signals for processing in order to determine time intervals between the individual measuring signals of the trailer wheel sensor.
  • a known time signal between two measuring signals of the trailer wheel sensor the speed with which the articulated train moves, is included in the consideration of the current bending angle.
  • a calculation of the time-valued differences of the measuring signals of the two incremental encoders, that is the wheel sensors of the trailer allows the determination of a circular path on which the trailer moves transiently.
  • the ratio of the detected times which are equivalent to the Drehinkrementen, respectively the routes, defines the circular path of the trailer, depending on the known trailer geometry clearly.
  • the wheel steering angle is known, that is to say the steering angle of the towing vehicle, and thus the circular path of the towing vehicle, the angle of articulation between the towing vehicle and the trailer results with knowledge of the two circular paths.
  • the method is based on the knowledge that for each state of a team formed from a towing vehicle and at least one trailer a unique triple (steering angle, bending angle, circular path of the trailer) exists.
  • the circular path is clearly given by the quotient of the measured value differences of the trailer wheel sensors.
  • the trailer is conveniently provided on opposite wheels of an axle with An Eisenrradsensoren. This arrangement of trailer wheel sensors is to be selected in a non-steerable rigid trailer with one or more axles.
  • the trailer is suitably designed as a multi-link trailer and formed on the opposite wheels of an axle of a link with Anitatirradsensoren and / or as a turntable trailer and on the opposite wheels of a steerable and a rigid axle provided with trailer wheel sensors.
  • the equipment of one axle per vehicle link (rigid body) with trailer wheel sensors is therefore required.
  • the computer device is connected to a vehicle control unit, against which the measurement signals of the steering angle sensor.
  • the vehicle control unit can provide the interface required for the data transmission or the transmission of the measured values.
  • the coupling can be done via a vehicle bus or a network connection, or via a so-called Bluetooth interface.
  • the computer device is connected by means of a wireless interface with the vehicle control unit and a transmitting device of the trailer wheel sensor or a trailer control unit coupled to the trailer wheel sensor. Accordingly, no separate wiring to connect the Computing device required and the driver assistance system for determining the bending angle between the towing vehicle and the trailer is relatively easy to retrofit course in a fixed installation, ie a standard equipment and a wired interface or other integration be provided without departing from the scope of the invention.
  • the computer device is coupled to a display device which is either installed in a dashboard of the towing vehicle or part of a mobile device.
  • the vehicle combination can be displayed graphically with the determined between the towing vehicle and the trailer bending angle, so that a driver of the towing vehicle during a steering movement directly perceive the handling of the trailer in relation to the towing vehicle.
  • the display device may be part of an on-board computer or the like or, in particular in a retrofit kit, integrated into a smartphone, a mobile navigation device, a tablet computer or the like.
  • the computer device generates an optical or acoustic alarm signal when a defined bending angle is reached.
  • the alarm signal By means of the alarm signal, the driver is made aware of a critical condition, which can lead to damage to the towing vehicle and / or the trailer, for example, and can adapt his actions accordingly.
  • the computer device is coupled to a camera for recording a rear view view of the vehicle, wherein trajectories of the towing vehicle and of the trailer can be inserted into the representation of the rear view view on the basis of the measurement signals of the steering angle sensor and the determined bending angle.
  • the to the rear of the towing vehicle aligned camera takes pictures of the rear view and displays these images on the installed in the towing vehicle display or the display device of the mobile device in a known manner. For visual support of the driver representations of the calculated trajectories are displayed in the displayed image.
  • the arithmetic unit generates a schematic representation of the current GespannGreenes, in particular the bending angle, which is also referred to as Einwinkickwinkel on an optical display unit.
  • the current Gespannschreib corresponds to the position of the towing vehicle with the at least one trailer in a schematic plan view.
  • a trajectory designates a trajectory along which a body, that is to say the traction vehicle or the trailer, moves.
  • a trajectory of the towing vehicle may be a path or a trajectory of a predetermined point of the towing vehicle and / or the trailer.
  • the computer device communicates with a steering assistance system of the towing vehicle for automatic steering. For example, such a maneuvering of the team for receiving a swap body or for approaching a loading dock is possible, wherein the steering of the towing vehicle is actively influenced by the steering assistance system.
  • FIG. 1 is a schematic representation of a side view of a towing vehicle and a trailer coupled thereto with a device for determining a bending angle
  • Fig. 2 is a schematic representation of a plan view of the towing vehicle and the associated trailer and
  • Fig. 3 is a schematic representation of a combination formed from the towing vehicle and the uniaxial trailer in the case of a stable circular drive
  • a towing vehicle 1 comprises a steering angle sensor 2, which is coupled to a vehicle control unit 3.
  • the towing vehicle 1 is measured by means of further vehicle sensors in order to obtain measurement data for different driver assistance systems, such as an ABS, an ESP or a parking aid.
  • the towing vehicle 1 On its rear side, the towing vehicle 1 has a trailer hitch 4, which is to be coupled with a drawbar 5 of a trailer 6 in order to form an articulated train 7.
  • the trailer 6 has at its opposite on an axis 8 wheels 9 wheel sensors 14.
  • kink angle 10 which extends to the trailer hitch 4 between the longitudinal axes of the towing vehicle 1 and the trailer 6 in a plane substantially parallel to a floor 1 1 of the towing vehicle 1, a circular path 12, on which the towing vehicle 1 moves, and a circular path 13 on which the trailer 6 moves compared, wherein the one circular path 12 based on the measurement signals of the steering angle sensor 2 and the other circular path 13 is determined based on the measurement signals of the wheel sensors 14.
  • the determination of the circular path 13 of the trailer 6 is carried out by comparing the wheel revolutions determined with the wheel sensors 14, wherein the wheel sensors 14 emit a signal after a defined distance, which unrolls the assigned wheel 9.
  • the inside wheel 9 lays in the same time a shorter distance than the outside wheel 9 back, so turns at a lower speed.
  • the ratio of the distances covered by the two wheels 9 in the same time clearly determines the radius of the circular path 13 on which the trailer 6 moves.
  • the angle of articulation 10 and the circular path 13 of the trailer 6 which, as explained, can also be calculated from the revolutions of the wheels 9 of the trailer 6 measured by the wheel sensors 14. If the wheel rotational speeds of the wheels 9 of the trailer 6 are known and the given by the information of the steering angle sensor 2 circular path 12 of the towing vehicle 1, the bending angle 10 can be calculated.
  • a computer device 15 in the form of a smartphone with the vehicle control unit 3, at which the measurement signals of the steering angle sensor 2 are evaluated and connected to the trailer wheel sensors 9 either directly or via a not shown trailer control unit.
  • the measured values to be determined once or the calculated ratios of the values of the trailer wheel sensors 9 are stored in a memory device 16 assigned to the computer device 15.
  • a display device 17 of the computer device 15 is used for graphical representation of towing vehicle 1 with the trailer 6 in an actual position so that the driver can visually detect how the trailer 6 in a steering movement of the towing vehicle 1 relative to the towing vehicle 1 in its position changed.
  • the computing device 15 inherent part of a control unit of the towing vehicle 1 or the trailer 6 and the display device 17 is permanently installed in the towing vehicle 1, for example in a dashboard.
  • a system calibration is performed as follows:
  • the speed value measured in the towing vehicle 1 (with sufficient accuracy) can be used as the input variable of the motion simulation as an alternative to knowledge of the wheel circumferences ui, u r and the determination of the speed , Furthermore, fluctuations in the wheel circumferences u can thus be detected and compensated by variable air pressure and loading.
  • the measuring method is based on the finding that towing vehicle 1 and trailer 6 each move on circular paths 12, 13.
  • the knowledge of the circular paths 12, 13 allows the recalculation of the bending angle ⁇ , since this is uniquely determined by the circle centers.
  • the circle center is uniquely determined with a known steering angle and known center distance.
  • the Trajectory center M z of the towing vehicle 1 and the trajectory center M a of the trailer 6 is subject to the definition in a local coordinate system of the towing vehicle and the coordinate origin in the center of the rear axle:
  • the ratio of wheel speeds to which the measured wheel speeds and angles of rotation per unit time are determined is determined.
  • the following example assumes the use of typical incremental encoders (rotary encoders, incremental encoders): For a sequence of n (n ⁇ N, n> 1) measuring pulses, the elapsed time span is recorded by means of a central processing unit with a real-time clock and the current wheel speed is formed.
  • the choice of the parameter n is task-specific and allows adaptation of reactivity and smoothing.
  • the ratio of the velocities of the left (vti) and right wheel (vtr) 9 thus formed at time t is denoted by qt. With each incoming measuring impulse the recalculation of q is possible.
  • the integration of the track width W2 into the one-track model described above allows the determination of the ratio q based on track radii as follows:
  • the track radius ⁇ 2 can therefore be determined with known track width and known quotient of the wheel speeds.
  • the currently measured quotient qt is compared with the kinematic simulation component of the central processing unit.
  • the vehicle configuration is determined which generates the currently measured quotient qt for the current observation period over the measurement times (t-n, .., t).
  • the steering angle sequence at the measurement times (au.tn, ai_i, t) is known by measurement by means of steering angle sensor, is exclusively the initial knee angle to determine. This can be done analytically or by precalculation and deposit in a conversion table (lookup table), depending on the type of task and the application.

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Abstract

Eine Vorrichtung zur Ermittlung eines Knickwinkels (10) zwischen einem Zugfahrzeug (1) und mindestens einem damit gekoppelten Anhänger (6) umfasst eine Rechnereinrichtung (15). Die Rechnereinrichtung (15) empfängt Messsignale eines Lenkwinkelsensors (2) des Zugfahrzeugs (1) und Messsignale von mindestens zwei Anhängerradsensoren (14), die gegenüberliegenden Rädern (9) einer Achse (8) zugeordnet sind, und erfasst Zeitsignale, die zur Ermittlung von Zeitspannen zwischen den einzelnen Messsignalen des Anhängerradsensors (14) dienen, und wertet die Messsignale und die Zeitsignale zur Ermittlung des Knickwinkels (10) aus.

Description

Vorrichtung zur Ermittlung eines
Knickwinkels und Verfahren dazu
Beschreibung
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Ermittlung eines Knickwinkels zwischen einem Zugfahrzeug und mindestens einem damit gekoppelten Anhänger mit einer Rechnereinrichtung und ein Verfahren dazu.
Bei dem Zugfahrzeug kann es sich um einen Lastkraftwagen, einen Personenkraftwagen, einen Lieferwagen, ein landwirtschaftliches Fahrzeug, wie beispielsweise einen Traktor, oder dergleichen handeln. Von der Erfindung umfasste Anhänger sind beliebig ausgestaltet und mindestens ein Anhänger bildet mit dem Zugfahrzeug einen so genannten Gliederzug.
Radsensoren, auch Raddrehzahlsensoren genannt, haben die Aufgabe, die Drehzahl der Räder von Fahrzeugen zu erfassen und diese Information in Form eines elektrischen Signals an ein Steuergerät des Fahrzeugs zu liefern. Aktuellere Radsensoren erfassen neben der Drehzahl auch die Drehrichtung der Räder. Lenkwinkelsensoren messen den Einschlagwinkel des Lenkrades eines Kraftfahrzeuges oder direkt den Radlenkwinkel der gelenkten Räder, also den Winkel der Räder zur Längsausrichtung des Fahrzeuges. Der den Einschlagwinkel des Lenkrades erfassende Lenkwinkelsensor kann in einer Lenksäule installiert und als Potentiometer, optischer oder magnetischer Sensor ausgebildet sein.
Die Informationen von Radsensoren und Lenkwinkelsensoren werden in Fahrerassistenzsystemen von Kraftfahrzeugen, beispielsweise für die Fahrdynamikregelung und Bremsassistenzsysteme, dem so genannten ESP oder ABS, benötigt.
Die DE 10 2008 020 838 A1 offenbart eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Ermittlung eines Knickwinkels zwischen einem ersten Fahrzeugglied und einem zweiten Fahrzeugglied eines gegliederten Fahrzeuges. An jedem Fahrzeugglied ist mindestens eine Antenne angeordnet und der Knickwinkel wird mit Hilfe von Funksignalen ermittelt, die von wenigstens einer der Antennen ausgesendet und von wenigstens einer anderen Antenne empfangen werden.
Im Weiteren zeigt die DE 199 64 045 A1 ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Ermittlung eines Knickwinkels zwischen einem Zugfahrzeug und einem mit dem Zugfahrzeug gekoppelten Anhänger oder Auflieger mittels eines an einem Kupplungsglied des Zugfahrzeugs angebrachten Magnetfeldsensors und eines an einem Kupplungsglied des Anhängers angebrachten Magnetfeldgenerators, wobei eine Auswerteeinheit das Messsignal des Magnetfeldsensors zur Ermittlung des Knickwinkels empfängt.
Darüber hinaus offenbart die DE 10 2010 008 324 A1 eine Kombination aus einem Kraftfahrzeug und einem von dem Kraftfahrzeug unabhängigen mobilen elektronischen Gerät mit einem Prozessor und einer Kamera sowie die Verwendung des Gerätes an oder in einem Kraftfahrzeug als Rangierhilfe oder Fahrerassistenzsystem bei Fahrten mit einem Anhänger. Die Kamera ist von dem Kraftfahrzeug aus auf den Anhänger gerichtet und von der Kamera aufgenommene Bilder des Anhängers werden von dem Prozessor ausgewertet, um eine Lagebeziehung zwischen den Kraftfahrzeug und dem Anhänger zu ermitteln.
Die bekannten Vorrichtungen sind insofern nachteilig, als nicht auf üblicherweise in einem Zugfahrzeug oder Anhänger verbaute Sensoren oder dergleichen zurückgegriffen wird, um den Knickwinkel zu bestimmen. Ferner sind häufig Modifikationen des Zugfahrzeugs und des Anhängers, insbesondere die Installation relativ kostenintensiver und störanfälliger Bauteile, wie Kameras oder Laserscanner, erforderlich.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die auf an dem Zugfahrzeug mindestens einen Anhänger vorhandene Sensorwerte zurückgreift.
Im Weiteren liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung derart weiterzubilden, dass ein Rangieren eines Gliederzugs unter Verwendung relativ kostengünstiger bzw. leicht nachzurüstender Sensoren erleichterbar ist.
Ein weiteres Ziel der Erfindung ist die rechner- und sensorgestützte Rekonstruktion des Knickwinkels zwischen einem Zugfahrzeug und mindestens einem Anhänger. Die Anwendbarkeit der Vorrichtung und des Verfahrens erstreckt sich auf alle Gespanntypen, welche sich als kinematische Kette entsprechend der general-n-trailer Taxonomie (siehe bspw. C. Altafini. Some properties of the general n-trailer. International Journal of Control, 74(4):409-424, 2001 ) modellieren lassen. Als Knickwinkel wird der sich im Kupplungspunkt ergebende Winkel zwischen zwei aufeinander folgenden Fahrzeuggliedern, also dem Zugfahrzeug und dem damit gekoppelten Anhänger oder zwischen zwei Anhängern, bezeichnet, dessen Schenkel durch die Längsachsen der Fahrzeugglieder entsprechend eines Einspurmodells gebildet werden. In den nachfolgenden Ausführungen wird der Knickwinkel mit AO bezeichnet. Im Falle von Mehrkörpersystemen mit mehr als zwei Starrkörpern - in der Praxis beispielsweise Drehschemelanhänger und gewisse Gespanne des Typs Eurocombi - ist prinzipiell eine Vermessung aller Knickwinkel entlang der Starrkörperkette möglich, sofern bis zum letzten zu bestimmenden Knickwinkel alle angehängten Fahrzeugglieder mit paarweise verbauten Radsensoren an mindestens einer Achse ausgerüstet sind. Ziel der Vorrichtung ist die Bestimmung des Knickwinkels ohne den nachteiligen Einsatz direkt messender Sensoren. Anhand einer kinematischen Modellierung des Gespanns entsprechend des Einspurmodells und der Parametrisierung des Modells mit den zur Verfügung stehenden Messgrößen kann der Knickwinkel mit hinreichender Genauigkeit ermittelt werden.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst.
Die Unteransprüche stellen vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung dar.
Eine Vorrichtung zur Ermittlung eines Knickwinkels zwischen einem Zugfahrzeug und mindestens einem damit gekoppelten Anhänger umfasst eine Rechnereinrichtung. Die Rechnereinrichtung empfängt Messsignale eines Lenkwinkelsensors des Zugfahrzeugs und Messsignale von mindestens zwei Anhängerradsensoren, die gegenüberliegenden Rädern einer Achse zugeordnet sind, und erfasst Zeitsignale, die zur Ermittlung von Zeitspannen zwischen den einzelnen Messsignalen des Anhängerradsensors dienen, und wertet die Messsignale und die Zeitsignale zur Ermittlung des Knickwinkels aus.
Bei einem Verfahren zur Ermittlung eines Knickwinkels zwischen einem Zugfahrzeug und einem damit gekoppelten Anhänger werden Messdaten eines Lenkwinkelsensors des Zugfahrzeugs und Messdaten von Anhängerradsensoren, die an gegenüberliegenden Rädern einer Achse angeordnet sind, unter Berücksichtigung der Geometrie des aus dem Zugfahrzeug und dem Anhänger gebildeten Gespanns sowie dem zeitlichen Abstand zwischen den einzelnen Messsignalen der Anhängerradsensoren von einer Rechnereinrichtung ausgewertet.
Sowohl der Lenkwinkelsensor als auch der Anhängerradsensor ist in einem Fahrzeug nach dem Stand der Technik vorhanden, um Messsignale für Fahrerassistenzsysteme, beispielsweise ein ESP des Zugfahrzeugs oder ein ABS des Anhängers, zur Verfügung zu stellen. Die Erfindung greift auf die vorhandenen Messsignale zu, um ein weiteres Fahrerassistenzsystem bereitzustellen, das einem Fahrer das Rangieren eines Gliederzuges erleichtert, wobei dieses Fahrerassistenzsystem auch in einen Pkw zu installieren ist, wenn der Anhänger mit kostengünstigen Anhängerradsensoren ausgestattet ist. Demnach kann auch einen Fahrer eines aus einem Zugfahrzeug und einem Wohnwagen oder Motorbootanhänger oder dergleichen bestehenden Gliederzug insbesondere das Rückwärtsfahren erleichtert werden. Auch für den Fall, dass der Anhänger standardmäßig nicht mit Radsensoren ausgestattet ist, können diese relativ einfach und kostengünstig nachgerüstet sowie für weitere Assistenzsysteme, beispielsweise zur Stabilisierung der Vorwärtsfahrt des Gespanns, verwendet werden. Bei der Rechnereinrichtung kann es sich um ein zugfahrzeugseitiges oder anhängerseitiges Steuergerät oder einen externen Rechner, beispielsweise einen tragbaren Computer, ein Smartphone, einen Tablet- Computer oder dergleichen, handeln. Selbstverständlich umfasst die Rechnereinrichtung auch Speichermodule, um eine Software und/oder Geometriedaten des Gliederzuges und/oder kritische Knickwinkel zu hinterlegen.
Zur Steigerung der Genauigkeit des ermittelten Knickwinkels erfasst die Rechnereinrichtung Zeitsignale zur Verarbeitung, um Zeitspannen zwischen den einzelnen Messsignalen des Anhängerradsensors zu ermitteln. Bei einem bekannten Zeitsignal zwischen zwei Messsignalen des Anhängerradsensors wird die Geschwindigkeit, mit der sich der Gliederzug bewegt, in die Betrachtung des aktuellen Knickwinkels einbezogen. Eine Verrechnung der zeitwertigen Differenzen der Messsignale der beiden Inkrementalwertgeber, also der Radsensoren des Anhängers, ermöglicht die Bestimmung einer Kreisbahn, auf der sich der Anhänger transient bewegt. Das Verhältnis der erfassten Zeiten, die äquivalent zu den Drehinkrementen, respektive den Strecken sind, definiert die Kreisbahn des Anhängers in Abhängigkeit von der bekannten Anhängergeometrie eindeutig. Ist ferner der Radlenkwinkel bekannt, also der Lenkwinkel des Zugfahrzeugs, und somit die Kreisbahn des Zugfahrzeuges, dann ergibt sich mit Kenntnis der beiden Kreisbahnen der Knickwinkel zwischen dem Zugfahrzeug und dem Anhänger.
Dem Verfahren liegt die Erkenntnis zugrunde, das zu jedem Zustand eines aus einem Zugfahrzeug und mindestens einem Anhänger gebildeten Gespanns ein eindeutiges Tripel (Lenkwinkel, Knickwinkel, Kreisbahn des Anhängers) existiert. Die Kreisbahn ist durch den Quotienten der Messwertdifferenzen der Anhängerradsensoren eindeutig gegeben. Somit kann durch Hinzunahme des Lenkwinkels der Knickwinkel eindeutig bestimmt werden. Um den Knickwinkel bei einem zwei oder mehr Anhänger umfassenden Gespann genau zu ermitteln, ist zweckmäßigerweise der Anhänger an gegenüberliegenden Rädern einer Achse mit Anhängerradsensoren versehen. Diese Anordnung von Anhängerradsensoren ist bei einem nicht lenkbaren starren Anhänger mit einer oder mehr Achsen zu wählen.
Handelt es sich bei dem Anhänger um ein relativ großes bzw. langes Fahrzeug, dann ist zweckmäßigerweise der Anhänger als mehrgliedriger Anhänger ausgebildet und an den gegenüberliegenden Rädern einer Achse eines Gliedes mit Anhängerradsensoren und/oder als Drehschemelanhänger ausgebildet und an den gegenüberliegenden Rädern einer lenkbaren und einer starren Achse mit Anhängerradsensoren versehen. Im Falle mehrgliedriger Anhänger, bspw. so genannter Drehschemelanhänger, ist also die Ausrüstung jeweils einer Achse pro Fahrzeugglied (Starrkörper) mit Anhängerradsensoren erforderlich.
Vorzugsweise ist die Rechnereinrichtung mit einem Fahrzeugsteuergerät verbunden, an dem die Messsignale des Lenkwinkelsensors anliegen. Das Fahrzeugsteuergerät kann die für die Datenübertragung bzw. die Übertragung der Messwerte erforderliche Schnittstelle zur Verfügung stellen. Die Kopplung kann über einen Fahrzeug-Bus oder einen Netzwerkanschluss, oder über eine so genannte Bluetooth-Schnittstelle, erfolgen.
In Ausgestaltung ist die Rechnereinrichtung mittels einer Drahtlosschnittstelle mit dem Fahrzeugsteuergerät und einer Sendeeinrichtung des Anhängerradsensors oder einem mit dem Anhängerradsensor gekoppelten Anhängersteuergerät verbunden. Demnach ist keine separate Verdrahtung zum Anschluss der Rechnereinrichtung erforderlich und das Fahrerassistenzsystem zur Ermittlung des Knickwinkels zwischen dem Zugfahrzeug und dem Anhänger ist relativ einfach nachrüstbar Selbstverständlich kann bei einem Festeinbau, also einer serienmäßigen Ausstattung auch eine drahtgebundene Schnittstelle oder eine sonstige Integration vorgesehen sein ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
Nach einer Weiterbildung ist die Rechnereinrichtung mit einer Anzeigeeinrichtung gekoppelt, die entweder in einer Armaturentafel des Zugfahrzeugs installiert oder Bestandteil eines mobilen Gerätes ist. Auf der Anzeigeeinrichtung lässt sich das Fahrzeuggespann mit dem zwischen dem Zugfahrzeug und dem Anhänger ermittelten Knickwinkel grafisch darstellen, so dass ein Fahrer des Zugfahrzeugs bei einer Lenkbewegung unmittelbar das Fahrverhalten des Anhängers in Relation zu dem Zugfahrzeug wahrnehmen kann. Die Anzeigeeinrichtung kann Bestandteil eines Bordcomputers oder dergleichen oder, insbesondere bei einem Nachrüstsatz, in ein Smartphone, ein mobiles Navigationsgerät, einen Tablet-Computer oder dergleichen integriert sein.
Zweckmäßigerweise erzeugt die Rechnereinrichtung ein optisches oder akustisches Alarmsignal bei Erreichen eines definierten Knickwinkels. Mittels des Alarmsignals wird der Fahrer auf einen kritischen Zustand, der beispielsweise zu einer Beschädigung des Zugfahrzeuges und/oder des Anhängers führen kann, aufmerksam gemacht und kann sein Handeln entsprechend anpassen.
In weiterer Ausgestaltung ist die Rechnereinrichtung mit einer Kamera zur Aufnahme einer Rückfahrsicht des Fahrzeuges gekoppelt, wobei auf Basis der Messsignale des Lenkwinkelsensors und des ermittelten Knickwinkels Trajektorien des Zugfahrzeugs und des Anhängers in die Darstellung der Rückfahrsicht einblendbar sind. Die zum Heck des Zugfahrzeugs ausgerichtete Kamera nimmt Bilder der Rückfahrsicht auf und stellt diese Bilder auf der in dem Zugfahrzeug installierten Anzeigeeinrichtung oder der Anzeigeeinrichtung des mobilen Gerätes in bekannter Weise dar. Zur optischen Unterstützung des Fahrers werden Darstellungen der berechneten Trajektorien in das dargestellte Bild eingeblendet. Demnach erzeugt die Recheneinheit eine schematische Darstellung des aktuellen Gespannzustandes, insbesondere des Knickwinkels, der auch als Einknickwinkel bezeichnet wird, auf einer optischen Anzeigeeinheit. Der aktuelle Gespannzustand entspricht der Lage des Zugfahrzeugs mit dem mindestens einen Anhänger in einer schematischen Draufsicht.
Eine Trajektorie bezeichnet insbesondere eine Bahnkurve entlang der sich ein Körper, also das Zugfahrzeug bzw. der Anhänger, bewegt. Insbesondere kann eine Trajektorie des Zugfahrzeugs ein Weg bzw. eine Bahnkurve eines vorbestimmten Punktes des Zugfahrzeugs und/oder des Anhängers sein.
Nach einer Weiterbildung kommuniziert die Rechnereinrichtung mit einem Lenk-Assistenzsystem des Zugfahrzeugs zum selbsttätigen Lenken. Beispielsweise ist derart ein Rangieren des Gespanns zur Aufnahme einer Wechselbrücke oder zum Anfahren an eine Laderampe möglich, wobei die Lenkung des Zugfahrzeugs durch das Lenk-Assistenzsystem aktiv beeinflusst wird.
Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen verwendbar sind. Der Rahmen der Erfindung ist nur durch die Ansprüche definiert.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die zugehörige Zeichnung näher erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Seitenansicht eines Zugfahrzeugs und eines damit gekoppelten Anhängers mit einer Vorrichtung zur Ermittlung eines Knickwinkels,
Fig. 2 eine schematische Darstellung einer Draufsicht auf das Zugfahrzeug und den damit gekoppelten Anhänger und
Fig. 3 eine schematische Darstellung eines aus dem Zugfahrzeug und dem einachsigen Anhänger gebildeten Gespanns im Fall einer stabilen Kreisfahrt
Ein Zugfahrzeug 1 umfasst einen Lenkwinkelsensor 2, der mit einem Fahrzeugsteuergerät 3 gekoppelt ist. Im Weiteren wird das Zugfahrzeug 1 mittels weiterer Fahrzeugsensoren vermessen, um Messdaten für unterschiedliche Fahrerassistenzsysteme zu erhalten, wie beispielsweise ein ABS, ein ESP oder eine Einparkhilfe. An seiner Rückseite weist das Zugfahrzeug 1 eine Anhängerkupplung 4 auf, die mit einer Deichsel 5 eines Anhängers 6 zu koppeln ist, um einen Gliederzug 7 zu bilden. Der Anhänger 6 weist an seinen auf einer Achse 8 gegenüberliegenden Rädern 9 Radsensoren 14 auf. Zur Ermittlung eines zwischen dem Zugfahrzeug 1 und dem Anhänger 6 vorliegenden Knickwinkels 10, der sich an der Anhängerkupplung 4 zwischen den Längsachsen des Zugfahrzeugs 1 und des Anhängers 6 in einer zu einem Boden 1 1 des Zugfahrzeugs 1 im Wesentlichen parallelen Ebene erstreckt, werden eine Kreisbahn 12, auf der sich das Zugfahrzeug 1 bewegt, und eine Kreisbahn 13 auf der sich der Anhänger 6 bewegt verglichen, wobei die eine Kreisbahn 12 anhand der Messsignale des Lenkwinkelsensors 2 und die andere Kreisbahn 13 anhand der Messsignale der Radsensoren 14 ermittelt wird.
Die Bestimmung der Kreisbahn 13 des Anhängers 6 erfolgt durch den Vergleich der mit den Radsensoren 14 ermittelten Radumdrehungen, wobei die Radsensoren 14 nach einer definierten Strecke, die das zugeordnete Rad 9 abrollt, ein Signal abgeben. Das kurveninnere Rad 9 legt in gleicher Zeit eine kürzere Strecke als das kurvenäußere Rad 9 zurück, dreht sich also mit einer geringeren Geschwindigkeit. Das Verhältnis der Strecken, die die beiden Räder 9 in der gleichen Zeit zurücklegen, bestimmt eindeutig den Radius der Kreisbahn 13 auf der sich der Anhänger 6 bewegt.
Verändert sich der mit dem Lenkwinkelsensor 2 überwachte Lenkwinkel des Zugfahrzeugs, ändern sich auch der Knickwinkel 10 und die Kreisbahn 13 des Anhängers 6, die, wie erläutert aus den mit den Radsensoren 14 gemessenen Umdrehungen der Räder 9 des Anhängers 6 zu berechnen ist. Sind die Raddrehgeschwindigkeiten der Räder 9 des Anhängers 6 bekannt und die durch die Informationen des Lenkwinkelsensors 2 gegebene Kreisbahn 12 des Zugfahrzeugs 1 , kann der Knickwinkel 10 berechnet werden.
Aus Messwerten der kreisbahninneren und kreisbahnäußeren Radsensoren 9 werden Quotienten gebildet, die gemeinsam mit zugeordneten Lenkwinkeln zur Auswertung mit einem Computerprogramm hinterlegt werden. Durch Interpolation kann zu einer mit den Radsensoren 9 ermittelten Laufzeit bei dem bekannten Quotienten der Radsensoren 9 sowie der Information des anliegenden Lenkwinkels der zugehörige Knickwinkel 10 bestimmt werden. Bewegt sich beispielsweise das Zugfahrzeug 1 mit einer exemplarisch angenommenen Geometrie mit einem Lenkwinkel von 40° und beträgt das Verhältnis der beiden Radsensoren 14 des Anhängers 6 0,2, dann beträgt der zugehörige Knickwinkel ca. 55°.
Zur Auswertung und grafischen Darstellung ist eine Rechnereinrichtung 15 in Form eines Smartphone mit dem Fahrzeugsteuergerät 3, an dem die Messsignale des Lenkwinkelsensors 2 ausgewertet werden sowie mit den Anhängerradsensoren 9 entweder unmittelbar oder über ein nicht dargestelltes Anhängersteuergerät, verbunden. In einer der Rechnereinrichtung 15 zugeordneten Speichereinrichtung 16 sind die einmal zu ermittelnden Messwerte bzw. die errechneten Verhältnisse der Werte der Anhängerradsensoren 9 hinterlegt. Eine Anzeigeeinrichtung 17 der Rechnereinrichtung 15 dient zur grafischen Darstellung des Zugfahrzeugs 1 mit dem Anhänger 6 in einer Ist-Lage, so dass der Fahrer optisch erfassen kann, wie sich der Anhänger 6 bei einer Lenkbewegung des Zugfahrzeugs 1 relativ zu dem Zugfahrzeug 1 in seiner Lage verändert.
Selbstverständlich ist es möglich, dass die Rechenreinrichtung 15 inhärenter Bestandteil eines Steuergerätes des Zugfahrzeuges 1 oder des Anhängers 6 und die Anzeigeeinrichtung 17 fest in dem Zugfahrzeug 1 beispielsweise in einer Armaturentafel installiert ist.
Eine Systemkalibrierung erfolgt wie im Folgenden erläutert:
Zieht ein Zugfahrzeug 1 eine hinreichend lange Strecke, die abhängig von der Fahrzeuggeometrie analytisch zu ermitteln ist, mit konstantem Lenkwinkel GL einen oder mehrere Anhänger 6, so ergibt sich eine stabile Fahrt, auf der die Kreismittelpunkte aller Fahrzeugglieder zusammen fallen. Dies gilt auch für die Geradeausfahrt. Während der stabilen Fahrt lässt sich das Größenverhältnis der paarweise vermessenen Räder 9 des Anhängers 6 bei bekannter Spurbreite aus den Messwerten der Anhängerradsensoren 14 bestimmen.
Ist das Größenverhältnis der vermessenen Räder 9 einer Achse 8 zueinander wie zuvor ermittelt, kann alternativ zur Kenntnis der Radumfänge ui, ur und der Bestimmung der Geschwindigkeit hieraus, auch der im Zugfahrzeug 1 gemessene Geschwindigkeitswert (bei hinreichender Genauigkeit) als Eingangsgröße der Bewegungssimulation verwendet werden. Ferner können so Schwankungen der Radumfänge u durch veränderlichen Luftdruck sowie Beladung erkannt und kompensiert werden.
Zur Bestimmung des Knickwinkels ΔΘ12 sind die statischen Bemaßungen des Gespanns gemäß dem Einspurmodell, mit:
Li = Abstand Lenkachse-Hinterachse
Mi = Abstand Hinterachse-Kupplung
L2 = Abstand Anhängerachse-Kupplung)
sowie der aktuelle Lenkwinkel au, die Spurweite W2 und die Radumfänge (ui, ur) des Anhängers 6 erforderlich.
Dem Messverfahren liegt die Erkenntnis zugrunde, dass sich Zugfahrzeug 1 und Anhänger 6 jeweils auf Kreisbahnen 12, 13 bewegen. Die Kenntnis der Kreisbahnen 12, 13 erlaubt die Rückrechnung des Knickwinkels ΔΘ, da dieser durch die Kreismittelpunkte eindeutig bestimmt ist.
Fig. 3 veranschaulicht die geometrischen Zusammenhänge anhand eines Beispiels:
Im Falle des Zugfahrzeuges 1 ist bei bekanntem Lenkwinkel und bekanntem Achsabstand der Kreismittelpunkt eindeutig bestimmt. Für den Bahnkurvenmittelpunkt Mz des Zugfahrzeuges 1 sowie den Bahnkurvenmittelpunkt Ma des Anhängers 6 gilt unter der Voraussetzung der Definition in einem lokalen Koordinatensystem des Zugfahrzeuges und dem Koordinatenursprung im Mittelpunkt der Hinterachse:
Figure imgf000015_0001
Während (1 ) bei bekanntem Lenkwinkel vollständig definiert ist, enthält (2) die Unbekannten ΔΘ12 sowie Γ2. Zur Lösung dieser Aufgabe wird die nachfolgende Verfahrensweise angewandt:
Mittels der paarweise installierten Anhängerradsensoren 14 an der Anhängerachse wird das Verhältnis der Radgeschwindigkeiten, zu denen die gemessenen Radgeschwindigkeiten und Drehwinkel pro Zeit äquivalent sind, bestimmt. Nachfolgend wird von der Verwendung typischer Inkremental- geber (Drehimpulsgeber, Inkrementaldrehgeber) ausgegangen: Für eine Folge von n (n ε N, n > 1 ) Messimpulsen werden mittels zentraler Recheneinheit mit Echtzeituhr die vergangene Zeitspanne erfasst und die aktuelle Radgeschwindigkeit gebildet. Die Wahl des Parameters n erfolgt aufgabenspezifisch und ermöglicht eine Anpassung von Reaktivität und Glättung. Das Verhältnis der so gebildeten Geschwindigkeiten des linken (vti) und rechten Rades (vtr) 9 zum Zeitpunkt t wird mit qt bezeichnet. Mit jedem eingehenden Messimpuls ist die erneute Berechnung von q möglich. Die Integration der Spurweite W2 in das zuvor beschriebene Einspurmodell erlaubt basierend auf Bahnradien die Bestimmung des Verhältnisses q wie folgt:
(4)
Durch Auflösung von (4) zu Γ2 kann daher bei bekannter Spurweite und bekanntem Quotienten der Radgeschwindigkeiten der Bahnradius Γ2 ermittelt werden.
Zur abschließenden Bestimmung des Knickwinkels ΔΘ erfolgt ein Abgleich des aktuell gemessenen Quotienten qt mit der kinematischen Simulationskomponente der zentralen Recheneinheit. Hierbei wird jene Fahrzeugkonfiguration ermittelt, die für den aktuellen Beobachtungszeitraum über die Messzeitpunkte (t - n, .., t) hinweg, den aktuell gemessenen Quotienten qt erzeugt.
Da die Lenkwinkelfolge zu den Messzeitpunkten (au.t-n, ai_i ,t) durch Messung mittels Lenkwinkelgeber bekannt ist, ist ausschließlich der Ausgangsknickwinkel
Figure imgf000016_0001
zu bestimmen. Dies kann je nach Gespanntyp und Anwendung analytisch oder durch Vorberechnung und Hinterlegung in einer Umsetzungstabelle (lookup-table) geschehen.
Die Bestimmung respektive Auswahl des Ausgangsknickwinkels. A0i2,t-n der kinematischen Bewegungsfunktion f (Gleichung 5) für die aktuelle Messreihe erfolgt mit dem Ziel, mittels des so bestimmten simulatorischen Quotienten qtsim den gemessenen Quotienten qt möglichst exakt zu approximieren. Durch Extrapolation des bestimmten Ausgangsknickwinkels A0i2t-n anhand der gemessenen Lenkwinkelfolge erfolgt die abschließende Bestimmung des aktuellen Knickwinkels A0i2t.
Erst die modellbasierte Verrechnung von Lenkwinkeln und Radsensorwerten sowie die Betrachtung der zeitlichen Historie (für n Messzeitpunkte) erlauben eine hinreichend robuste Ermittlung des Knickwinkels, die aufgrund des Signal-Rausch-Verhältnisses und der zeitlichen Auflösung der Messwerte bei isolierter Betrachtung nicht gegeben ist.
Bezugszeichen
1 . Zugfahrzeug
2. Lenkwinkelsensor
3. Fahrzeugsteuergerät
4. Anhängerkupplung
5. Deichsel
6. Anhänger
7. Gliederzug
8. Achse
9. Rad
10. Knickwinkel
1 1 . Boden
12. Kreisbahn
13. Kreisbahn
14. Anhängerradsensor
15. Rechnereinrichtung
16. Speichereinrichtung
17. Anzeigeeinrichtung

Claims

Patentansprüche
1 . Vorrichtung zur Ermittlung eines Knickwinkels (10) zwischen einem Zugfahrzeug (1 ) und mindestens einem damit gekoppelten Anhänger (6) mit einer Rechnereinrichtung (15), dadurch gekennzeichnet, dass die Rechnereinrichtung (15) Messsignale eines Lenkwinkelsensors (2) des Zugfahrzeugs (1 ) und Messsignale von mindestens zwei Anhängerradsensoren (14), die gegenüberliegenden Rädern (9) einer Achse (8) zugeordnet sind, empfängt und Zeitsignale erfasst, die zur Ermittlung von Zeitspannen zwischen den einzelnen Messsignalen des Anhängerradsensors (14) dienen, und die Messsignale und die Zeitsignale zur Ermittlung des Knickwinkels (10) auswertet.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass jeder Anhänger (6) an gegenüberliegenden Rädern (9) einer Achse (8) mit Anhängerradsensoren (14) versehen ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Anhänger (6) als mehrgliedriger Anhänger ausgebildet und an den gegenüberliegenden Rädern (9) einer Achse (8) eines Gliedes mit Anhängerradsensoren (14) und/oder als Drehschemelanhänger ausgebildet ist und an den gegenüberliegenden Rädern (9) einer lenkbaren und einer starren Achse (8) mit Anhängerradsensoren (14) versehen ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Rechnereinrichtung (15) mit einem Fahrzeugsteuergerät (3) verbunden ist, an dem die Messsignale des Lenkwinkelsensors (2) anliegen.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Rechnereinrichtung (15) mittels einer Drahtlosschnittstelle mit dem Fahrzeugsteuergerät (3) und einer Sendeeinrichtung des Anhängerradsensors (14) oder einem mit dem Anhängerradsensor (14) gekoppelten Anhängersteuergerät verbunden ist.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Rechnereinrichtung (15) mit einer Anzeigeeinrichtung (17) gekoppelt ist, die entweder in einer Armaturentafel des Zugfahrzeugs (1 ) oder einem mobilen Gerät installiert ist.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Rechnereinrichtung (15) ein optisches oder akustisches Alarmsignal bei Erreichen eines definierten Knickwinkels (10) erzeugt.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Recheneinheit (15) eine schematische Darstellung des aktuellen Gespannzustandes, insbesondere des Knickwinkels (10), auf einer optischen Anzeigeeinheit (17) erzeugt.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Rechnereinrichtung (15) mit einer Kamera zur Aufnahme einer Rückfahrsicht des Fahrzeuges gekoppelt ist, wobei auf Basis der Messsignale des Lenkwinkelsensors (2) und des ermittelten Knickwinkels (10) Trajektorien des Zugfahrzeugs (1 ) und des Anhängers (6) in die Darstellung der Rückfahrsicht einblendbar sind.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Rechnereinrichtung (15) mit einem Lenk-Assistenzsystem des Zugfahrzeugs (1 ) zum selbsttätigen Lenken kommuniziert.
1 1 . Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Rechnereinrichtung (15) und die Anzeigeeinrichtung (17) Bestandteile eines mobilen Computers sind.
12. Verfahren zur Ermittlung eines Knickwinkels (10) zwischen einem Zugfahrzeug (1 ) und mindestens einem damit gekoppelten Anhänger (6), wobei Messdaten eines Lenkwinkelsensors (2) des Zugfahrzeugs (1 ) und Messdaten von Anhängerradsensoren (14), die an gegenüberliegenden Rädern (9) einer Achse (8) angeordnet sind, unter Berücksichtigung der Geometrie des aus dem Zugfahrzeug (1 ) und dem Anhänger (6) gebildeten Gespanns sowie dem zeitlichen Abstand zwischen den einzelnen Messsignalen der Anhängerradsensoren (14) von einer Rechnereinrichtung (15) ausgewertet werden.
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