DE102018203203A1

DE102018203203A1 - Control of a motor vehicle team

Info

Publication number: DE102018203203A1
Application number: DE102018203203.3A
Authority: DE
Inventors: Uwe Fehr; Udo Piram
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2018-03-05
Filing date: 2018-03-05
Publication date: 2019-09-05

Abstract

Eine Vorrichtung (130) zur Bestimmung der Fahrstabilität eines Gespanns (100), das ein Kraftfahrzeug (105) und einen gezogenen Anhänger (110) umfasst, umfasst einen am Kraftfahrzeug (105) angebrachten Sensor (140) zur Abtastung einer Ausrichtung des Anhängers (110) gegenüber dem Kraftfahrzeug (105); und eine Verarbeitungseinrichtung (135) zur Bestimmung einer Fahrstabilität des gezogenen Anhängers (110) auf der Basis der bestimmten Ausrichtung.

An apparatus (130) for determining the driving stability of a trailer (100) comprising a motor vehicle (105) and a towed trailer (110) comprises a sensor (140) mounted on the motor vehicle (105) for sensing an orientation of the trailer (110 ) relative to the motor vehicle (105); and processing means (135) for determining a running stability of the towed trailer (110) based on the determined orientation.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft die Steuerung eines Kraftfahrzeug-Gespanns. Insbesondere betrifft die Erfindung die Bestimmung der Fahrstabilität des Gespanns.The present invention relates to the control of a motor vehicle combination. In particular, the invention relates to the determination of the driving stability of the team.

Stand der TechnikState of the art

Ein Gespann umfasst ein Kraftfahrzeug, insbesondere einen Personenkraftwagen, und einen dahinter gezogenen Anhänger, beispielsweise einen Wohnwagen, einen Transportanhänger oder einen Trailer. Die Fahrstabilität des Gespanns hängt maßgeblich von der Fahrstabilität des Anhängers ab. Beispielsweise kann auf einer längeren Gefällestrecke der Anhänger das Kraftfahrzeug verstärkt anschieben und seitlich ausbrechen. Eine derartige Tendenz kann mittels eines Beschleunigungs- oder Drehratensensors an Bord des Kraftfahrzeugs bestimmt werden. Bis der Einfluss des Anhängers auf den Fahrzustand des Kraftfahrzeugs ausreichend groß für eine sichere Bestimmung ist, kann jedoch bereits ein gefährlicher Zustand vorliegen. Eine Maßnahme zur Vermeidung eines Unfalls ist dann unter Umständen nicht mehr erfolgreich oder kann selbst die Fahrstabilität des Gespanns gefährden.A team comprises a motor vehicle, in particular a passenger car, and a trailer pulled behind it, for example a caravan, a transport trailer or a trailer. The driving stability of the trailer significantly depends on the driving stability of the trailer. For example, on a longer downhill slope of the trailer push the vehicle reinforced and break out laterally. Such a tendency may be determined by means of an acceleration or yaw rate sensor on board the motor vehicle. However, until the influence of the trailer on the driving condition of the motor vehicle is sufficiently large for a safe determination, a dangerous condition may already exist. A measure to avoid an accident may then no longer be successful or even endanger the driving stability of the team.

Eine der Erfindung zugrunde liegenden Aufgabe besteht darin, eine verbesserte Technik zur Bestimmung und/oder Steigerung der Fahrstabilität eines Gespanns anzugeben. Die Erfindung löst diese Aufgabe mittels der Gegenstände der unabhängigen Ansprüche. Unteransprüche geben bevorzugte Ausführungsformen wieder.An object of the invention is to provide an improved technique for determining and / or increasing the driving stability of a team. The invention solves this problem by means of the subjects of the independent claims. Subclaims give preferred embodiments again.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Eine Vorrichtung zur Bestimmung der Fahrstabilität eines Gespanns, das ein Kraftfahrzeug und einen gezogenen Anhänger umfasst, umfasst einen am Kraftfahrzeug angebrachten Sensor zur Abtastung einer Ausrichtung des Anhängers gegenüber dem Kraftfahrzeug und eine Verarbeitungseinrichtung zur Bestimmung einer Fahrstabilität des gezogenen Anhängers auf der Basis der bestimmten Ausrichtung.An apparatus for determining the driving stability of a trailer comprising a motor vehicle and a towed trailer comprises an on-vehicle sensor for sensing an orientation of the trailer relative to the motor vehicle and processing means for determining a driving stability of the towed trailer based on the determined orientation.

Das Kraftfahrzeug kann insbesondere einen Personenkraftwagen umfassen. Der Anhänger ist bevorzugt einachsig oder mit einer Doppelachse ausgestattet. In anderen Ausführungsformen kann auch ein mehrachsiger Anhänger, insbesondere mit Deichsel, oder ein Sattelanhänger umfasst sein. Das Kraftfahrzeug fährt vor dem Anhänger und ist mit diesem mittels einer Anhängerkupplung verbunden. Durch das Abtasten der relativen Ausrichtung des Anhängers bezüglich des Kraftfahrzeugs kann frühzeitig bestimmt werden, ob der Anhänger einen instabilen Fahrzustand eingenommen hat oder im Begriff ist, einzunehmen. Vorteilhaft kann die Ausrichtung des Anhängers bezüglich des Kraftfahrzeugs unmittelbar bestimmt werden, und nicht nur als abgeleiteter Wert auf der Basis beispielsweise einer Ausrichtung des Kraftfahrzeugs.The motor vehicle may in particular comprise a passenger car. The trailer is preferably uniaxial or equipped with a double axle. In other embodiments, a multi-axle trailer, in particular with drawbar, or a semi-trailer may be included. The motor vehicle drives in front of the trailer and is connected to it by means of a trailer hitch. By sensing the relative orientation of the trailer with respect to the motor vehicle, it can be determined at an early stage whether the trailer has assumed an unstable driving condition or is about to occupy. Advantageously, the orientation of the trailer with respect to the motor vehicle can be determined directly, and not only as a derived value based on, for example, an orientation of the motor vehicle.

Der Sensor ist bevorzugt dazu eingerichtet, einen Abstand zwischen dem Kraftfahrzeug und wenigstens einem Punkt des Anhängers zu bestimmen. Der Punkt kann durch seine Position bezüglich des Kraftfahrzeugs oder des Anhängers vorgegeben sein oder ein Merkmal des Anhängers wie etwa eine Kante oder eine Ecke umfassen. Bei optischer Erfassung kann das Merkmal auch anhand eines Helligkeits-, Farb- oder Kontrastwechsels erkennbar sein. Durch das Bestimmen des Abstands kann ein Auswandern des Anhängers bezüglich des Kraftfahrzeugs in horizontaler oder vertikaler Richtung bestimmt werden. Eine Drehung des Anhängers um eine Hochachse (Gieren) oder eine Längsachse (Rollen) kann so leicht bestimmt werden. Einem Pendeln, einem Aufschaukeln oder einer anderen Fahrinstabilität kann so verbessert entgegen gewirkt werden. Insbesondere kann früh verhindert werden, dass eine zunächst kleine Fahrinstabilität anwächst. Die Fahrstabilität kann auf der Basis dieser Bewegungen bestimmt werden. Insbesondere können diese Bewegungen in Abhängigkeit von einer Bewegung des Kraftfahrzeugs beurteilt werden, um die Fahrstabilität des Anhängers und weiter des Gespanns zu bestimmen.The sensor is preferably configured to determine a distance between the motor vehicle and at least one point of the trailer. The point may be dictated by its position relative to the motor vehicle or trailer, or may include a feature of the trailer such as an edge or a corner. With optical detection, the feature may also be recognizable by means of a change in brightness, color or contrast. By determining the distance, an emigration of the trailer with respect to the motor vehicle in the horizontal or vertical direction can be determined. A rotation of the trailer about a vertical axis (yaw) or a longitudinal axis (rollers) can be easily determined. A commuting, a rocking or other driving instability can be counteracted so improved. In particular, it can be prevented at an early stage that an initially small driving instability increases. The driving stability can be determined on the basis of these movements. In particular, these movements may be assessed in response to a movement of the motor vehicle to determine the driving stability of the trailer and further of the trailer.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform umfasst der Sensor eine Rückfahrkamera. Die Rückfahrkamera ist nach hinten gerichtet und der Anhänger befindet sich zumindest teilweise in ihrem Sichtfeld. Mittels Bildverarbeitung kann die Ausrichtung des Anhängers bezüglich des Kraftfahrzeugs rasch, häufig und mit hoher Genauigkeit bestimmt werden. Die Kamera kann für den Nachteinsatz eingerichtet sein, beispielsweise mittels einer Lichtquelle, einer hohen Restlichtverstärkung oder Operation im Infrarot-Bereich, sodass die optische Abtastung des Anhängers auch bei Dunkelheit erfolgen kann. Die Rückfahrkamera kann fest am Kraftfahrzeug montiert und in dieses integriert sein.In a particularly preferred embodiment, the sensor comprises a reversing camera. The reversing camera is directed to the rear and the trailer is at least partially in their field of vision. By means of image processing, the orientation of the trailer with respect to the motor vehicle can be determined quickly, frequently and with high accuracy. The camera can be set up for night use, for example by means of a light source, a high residual light amplification or operation in the infrared range, so that the optical scanning of the trailer can be done even in the dark. The reversing camera can be firmly mounted on the motor vehicle and integrated in this.

In einer anderen Ausführungsform umfasst der Sensor einen rückwärtigen Ultraschallsensor. Der Ultraschallsensor ist dazu eingerichtet, einen Abstand zu einem hinter dem Kraftfahrzeug liegenden Objekt zu bestimmen. Üblicherweise wird der rückwärtige Ultraschallsensor nur bei Rückwärtsfahrt verwendet, um einen Einparkvorgang zu unterstützen. Ein bereits vorhandener rückwärtiger Ultraschallsensor kann ohne weitere Änderungen zur Abtastung des Anhängers verwendet werden.In another embodiment, the sensor includes a rearward ultrasonic sensor. The ultrasonic sensor is configured to determine a distance to an object behind the motor vehicle. Usually, the rearward ultrasonic sensor is used only when reversing to assist a parking operation. An existing rearward ultrasonic sensor can be used without further changes to scan the trailer.

Es ist weiterhin bevorzugt, dass mehrere Sensoren mit unterschiedlichen Messprinzipien verwendet werden. Die Ausrichtung des Anhängers kann auf der Basis der unterschiedlichen Sensoren verbessert bestimmt werden. Messfehler, die nur das Messprinzip eines der Sensoren betreffen, können so verbessert eliminiert werden.It is further preferred that several sensors with different measuring principles be used. The orientation of the trailer can be determined based on the different sensors improved. Measuring errors that only affect the measuring principle of one of the sensors can thus be eliminated in an improved manner.

Es ist besonders bevorzugt, dass der Sensor ein Umfeldabtastungssystem des Kraftfahrzeugs umfasst. In diesem Fall kann eine Schnittstelle zur Verbindung mit dem Umfeldabtastungssystem vorgesehen sein. Das Umfeldabtastungssystem kann das Umfeld des Kraftfahrzeugs nach hinten, zu den Seiten und/oder nach vorne abtasten. Dazu können beispielsweise ein Radarsensor, ein Ultraschallsensor, ein Lidarsensor, eine Kamera oder ein induktiver Sensor zum Einsatz kommen. Die einzelnen Sensoren können unterschiedliche Abtastbereiche und Abtastentfernungen aufweisen. Für die Beurteilung der Fahrstabilität des Anhängers können insbesondere Resultate von nach hinten gerichteten Sensoren bei Vorwärtsfahrt des Kraftfahrzeugs verwendet werden.It is particularly preferred that the sensor comprises an environment scanning system of the motor vehicle. In this case, an interface may be provided for connection to the environment scanning system. The environment scanning system may scan the environment of the motor vehicle to the rear, to the sides and / or to the front. For example, a radar sensor, an ultrasound sensor, a lidar sensor, a camera or an inductive sensor can be used for this purpose. The individual sensors may have different scanning ranges and scanning distances. For evaluating the driving stability of the trailer, it is possible, in particular, to use results of sensors pointing backwards when the motor vehicle is traveling forwards.

Ein Verfahren zum Bestimmen einer Fahrstabilität eines Gespanns, das ein Kraftfahrzeug und einen gezogenen Anhänger umfasst, umfasst Schritte des Abtastens einer Ausrichtung des Anhängers gegenüber dem Kraftfahrzeug mittels eines am Kraftfahrzeug angebrachten Sensors, und des Bestimmens der Fahrstabilität des gezogenen Anhängers auf der Basis der abgetasteten Ausrichtung.A method for determining a vehicle stability stability of a vehicle and a towed trailer comprises steps of sensing an orientation of the trailer relative to the motor vehicle by means of a sensor mounted on the motor vehicle, and determining the driving stability of the towed trailer based on the sensed orientation ,

Das Verfahren kann insbesondere mittels der oben beschriebenen Vorrichtung durchgeführt werden. Die Vorrichtung kann insbesondere eine Verarbeitungseinrichtung umfassen und das Verfahren kann in Form eines Computerprogrammprodukts vorliegen und auf der Verarbeitungseinrichtung ablaufen. Merkmale oder Vorteile des Verfahrens können auch auf die Vorrichtung bezogen werden und umgekehrt.The method can be carried out in particular by means of the device described above. The device may in particular comprise a processing device and the method may be in the form of a computer program product and run on the processing device. Features or advantages of the method may also be related to the device and vice versa.

In einer Variante des Verfahrens wird ein Gierwinkel des Anhängers bestimmt und die Fahrstabilität wird auf der Basis des bestimmten Gierwinkels bestimmt. Übersteigt der Gierwinkel bezüglich des Kraftfahrzeugs beispielsweise einen vorbestimmten Schwellenwert, so kann eine Instabilität des Anhängers bestimmt werden. In einer weiteren Variante wird ein Rollwinkel des Anhängers bestimmt und die Fahrstabilität wird auf der Basis des bestimmten Rollwinkels bestimmt. Übersteigt der Rollwinkel des Anhängers bezüglich des Kraftfahrzeugs beispielsweise einen vorbestimmten Schwellenwert, so kann von einer Instabilität des Anhängers ausgegangen werden.In a variant of the method, a yaw angle of the trailer is determined and the driving stability is determined on the basis of the determined yaw angle. If the yaw angle with respect to the motor vehicle exceeds a predetermined threshold value, for example, an instability of the trailer can be determined. In a further variant, a roll angle of the trailer is determined and the driving stability is determined on the basis of the determined roll angle. Exceeding the roll angle of the trailer with respect to the motor vehicle, for example, a predetermined threshold, it can be assumed that an instability of the trailer.

Auf der Basis eines der bestimmten Winkel kann auch eine Gier- bzw. Rollbewegung des Anhängers bestimmt werden. Übersteigt diese Bewegung in Geschwindigkeit oder Ausmaß einen zugeordneten Schwellenwert, so kann eine Instabilität des Anhängers bestimmt werden. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform wird die Bewegung des Anhängers relativ zum Kraftfahrzeug bestimmt und die Fahrstabilität wird auf der Basis der bestimmten Bewegung und einer Bewegung des Kraftfahrzeugs bestimmt. Weicht beispielsweise eine Gier- oder Rollbewegung des Anhängers von einer Gier- oder Rollbewegung des Kraftfahrzeugs um mehr als ein vorbestimmtes Maß ab, so kann ebenfalls auf einen instabilen Fahrzustand des Anhängers geschlossen werden.On the basis of one of the certain angles, a yaw or rolling movement of the trailer can also be determined. If this movement exceeds an associated threshold in terms of speed or extent, an instability of the trailer can be determined. In a particularly preferred embodiment, the movement of the trailer relative to the motor vehicle is determined and the driving stability is determined on the basis of the determined movement and movement of the motor vehicle. For example, if a yaw or roll motion of the trailer deviates from a yaw or roll motion of the motor vehicle by more than a predetermined amount, an unstable driving condition of the trailer may also be deduced.

Es ist bevorzugt, dass die Fahrstabilität des Gespanns erhöht wird, wenn eine Instabilität des Anhängers bestimmt wurde. Dazu kann insbesondere ein Rad des Kraftfahrzeugs oder ein Rad des Anhängers individuell gebremst werden. Das radindividuelle Bremsen kann beispielsweise mittels eines elektronischen Stabilitätsprogramms (ESP) oder eines Antiblockiersystems (ABS) durchgeführt werden.It is preferable that the driving stability of the trailer is increased when an instability of the trailer has been determined. For this purpose, in particular a wheel of the motor vehicle or a wheel of the trailer can be braked individually. The wheel-specific braking can be carried out, for example, by means of an electronic stability program (ESP) or an anti-lock braking system (ABS).

Die Erfindung wird nun mit Bezug auf die beigefügten Figuren genauer beschrieben, in denen:

1 ein Gespann mit einem Kraftfahrzeug und einem Anhänger;
2 beispielhafte Ansichten eines Anhängers von einem ziehenden Kraftfahrzeug aus; und
3 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Bestimmen einer Fahrstabilität eines Gespanns

darstellt.The invention will now be described in more detail with reference to the attached figures, in which:

1 a trailer with a motor vehicle and a trailer;
2 exemplary views of a trailer from a towing vehicle; and
3 a flowchart of a method for determining a driving stability of a team

represents.

1 zeigt ein Gespann 100 mit einem Kraftfahrzeug 105 und einem Anhänger 110. Rein exemplarisch handelt es sich beim Kraftfahrzeug 105 um einen Personenkraftwagen und weiter beispielhaft beim Anhänger 110 um einen Wohnwagen. Andere Typen Kraftfahrzeuge 105 oder Anhänger 110 sind ebenfalls möglich. In der Darstellung von 1 fährt das Kraftfahrzeug 105 nach links. Der Anhänger 110 befindet sich in Fahrtrichtung hinter dem Kraftfahrzeug 105 und ist mittels einer Anhängerkupplung 115, die insbesondere als Kugelkopfkupplung ausgeführt sein kann, mit diesem verbunden. 1 shows a team 100 with a motor vehicle 105 and a trailer 110 , By way of example, it is the motor vehicle 105 to a passenger car and further example of the trailer 110 around a caravan. Other types of motor vehicles 105 or trailer 110 are also possible. In the presentation of 1 drives the motor vehicle 105 to the left. The trailer 110 located in the direction of travel behind the motor vehicle 105 and is by means of a trailer hitch 115 , which may be designed in particular as a ball-headed coupling, connected thereto.

Bei Vorwärtsfahrt des Kraftfahrzeugs 105 wird der Anhänger 110 hinter dem Kraftfahrzeug 105 hergezogen. Eine Fahrinstabilität des Gespanns 100 kann durch eine Fahrinstabilität des Anhängers 110 bedingt sein. Beispielsweise kann der Anhänger 110 gieren, indem er um eine vertikale Achse (Hochachse, z-Achse) gedreht wird. Weiter kann der Anhänger 110 rollen, indem er um eine horizontale, sich in Fahrtrichtung erstreckende Achse (Längsachse, x-Achse) gedreht wird. Schließlich kann der Anhänger 110 auch nicken, indem er um eine horizontale, quer zur Fahrtrichtung liegende Achse (Querachse, z-Achse) gedreht wird. Das Gieren kann beispielsweise auftreten, wenn das Kraftfahrzeug 105 stärker verzögert als der Anhänger 110. Das Rollen kann beispielsweise auftreten, wenn der wenigstens zweispurige Anhänger 110 mit einem oder mehreren Rädern 120 nur einer Spur über ein Hindernis oder durch eine Senke rollt. In 1 ist exemplarisch ein Koordinatensystem mit Achsen x, y und z eingezeichnet. Das Koordinatensystem kann auch an einer anderen als der eingezeichneten Stelle vorbestimmt sein, beispielsweise an der Anhängerkupplung 115 oder im Bereich einer Achse, die zwei Räder 120 des Anhängers 110 miteinander verbindet.When driving forward of the motor vehicle 105 becomes the trailer 110 behind the motor vehicle 105 moved here. A driving instability of the team 100 can be due to a driving instability of the trailer 110 be conditional. For example, the trailer 110 yawing by moving around a vertical axis (vertical axis, z -Axis) is rotated. Next, the trailer 110 roll by a horizontal, extending in the direction of travel axis (longitudinal axis, x -Axis) is rotated. Finally, the trailer 110 also nodding by a horizontal, transverse to the direction of travel axis (transverse axis, z -Axis) is rotated. For example, yawing can be occur when the motor vehicle 105 delayed more than the trailer 110 , Rolling may occur, for example, when the at least two-track trailer 110 with one or more wheels 120 only a track over an obstacle or through a sink rolls. In 1 is an example of a coordinate system with axes x . y and z located. The coordinate system can also be predetermined at a location other than the marked location, for example at the trailer hitch 115 or in the area of an axle, the two wheels 120 of the trailer 110 connects with each other.

Das Kraftfahrzeug 105 ist üblicherweise zweispurig und weist wenigstens ein Rad 125 auf. Am Kraftfahrzeug 105 ist eine Vorrichtung 130 angebracht, die eine Verarbeitungseinrichtung 135 umfasst, die mit wenigstens einem Sensor 140 verbunden ist. In der Darstellung von 1 sind beispielhaft ein erster Sensor 140 in Form einer Rückfahrkamera 145 und ein zweiter Sensor 140 in Form eines rückwärtigen Ultraschallsensors 150 am Kraftfahrzeug 105 vorgesehen. Die Sensoren 140 sind jeweils dazu eingerichtet, den Anhänger 110 vom Kraftfahrzeug 105 aus abzutasten. Bevorzugt wird dabei eine berührungsfreie Messung durchgeführt, die insbesondere einen Abstand des Anhängers 110 oder eines seiner Merkmale vom Kraftfahrzeug 105 bestimmt. Die Verarbeitungseinrichtung 135 ist dazu eingerichtet, auf der Basis des wenigstens einen Sensors 140 eine Ausrichtung des Anhängers 110 bezüglich des Kraftfahrzeugs 105 zu bestimmen. Es können beliebig viele Sensoren 140 verwendet werden und die einzelnen Sensoren 140 können unterschiedliche Messprinzipien verfolgen, beispielsweise wie dargestellt optisch und per Ultraschall, in weiteren Ausführungsformen auch beispielsweise mittels Radar- oder LiDAR-Signalen. Es ist weiterhin bevorzugt, dass die Signale der Sensoren 140 mittels der Verarbeitungseinrichtung 135 miteinander verknüpft bzw. gegeneinander abgeglichen werden, um die Ausrichtung des Anhängers 110 bezüglich des Kraftfahrzeugs 105 verbessert zu bestimmen.The car 105 is usually two lanes and has at least one wheel 125 on. On the motor vehicle 105 is a device 130 attached, which is a processing device 135 includes, with at least one sensor 140 connected is. In the presentation of 1 are an example of a first sensor 140 in the form of a reversing camera 145 and a second sensor 140 in the form of a rearward ultrasonic sensor 150 on the motor vehicle 105 intended. The sensors 140 are each set to the trailer 110 from the motor vehicle 105 to scan out. Preferably, a non-contact measurement is performed, in particular a distance of the trailer 110 or one of its characteristics of the motor vehicle 105 certainly. The processing device 135 is arranged to, based on the at least one sensor 140 an orientation of the trailer 110 with respect to the motor vehicle 105 to determine. There can be any number of sensors 140 used and the individual sensors 140 can pursue different measurement principles, for example, as shown optically and by ultrasound, in other embodiments, for example by means of radar or LiDAR signals. It is further preferred that the signals of the sensors 140 by means of the processing device 135 linked together or compared with each other to the orientation of the trailer 110 with respect to the motor vehicle 105 improved to determine.

In einer weiteren Ausführungsform wird die Ausrichtung des Anhängers 110 auf eine Ausrichtung des Kraftfahrzeugs 105 bezogen. Ein Inertialsensor 155, der insbesondere einen Beschleunigungssensor und/oder Drehratensensor umfassen kann, kann hierfür an Bord des Kraftfahrzeugs 105 vorgesehen sein. In einer weiteren Ausführungsform kann auf der Basis der Ausrichtung des Anhängers 110 auch seine Bewegung bezüglich des Kraftfahrzeugs 105 bestimmt werden. Die Verarbeitungseinrichtung 135 kann hierzu eine Vielzahl Sensor- oder Ausrichtungswerte über die Zeit analysieren.In another embodiment, the orientation of the trailer 110 to an orientation of the motor vehicle 105 based. An inertial sensor 155 , which may in particular include an acceleration sensor and / or yaw rate sensor, for this purpose on board the motor vehicle 105 be provided. In another embodiment, based on the orientation of the trailer 110 also his movement with respect to the motor vehicle 105 be determined. The processing device 135 can analyze a variety of sensor or alignment values over time.

Wurde festgestellt, dass der Anhänger 110 sich in einem instabilen Fahrzustand befindet oder das Eintreten eines instabilen Fahrzustands bevorsteht, so kann ein entsprechendes Signal an Bord des Kraftfahrzeugs 105 ausgegeben werden. Das Signal kann beispielsweise an einen Fahrer des Kraftfahrzeugs 105 oder ein Sicherheitssystem an Bord des Kraftfahrzeugs 105 ausgegeben werden. Bevorzugt wird das Signal an ein Fahrstabilitätssystem 160 ausgegeben, das bevorzugt dazu eingerichtet ist, die Fahrstabilität des Kraftfahrzeugs 105, des Anhängers 110 und/oder des Gespanns 100 durch einen Eingriff in die Längssteuerung, die Quersteuerung oder ein Fahrwerk des Kraftfahrzeugs 105 oder des Anhängers 110 zu erhöhen. Insbesondere können eines oder mehrere Räder 120, 125 des Gespanns 100 radindividuell gebremst werden. Ferner kann eine Antriebskraft, die über einen Antriebsstrang üblicherweise auf eines der Räder 125 des Kraftfahrzeugs 105 wirkt, beeinflusst werden. Auch eine Fahrwerksabstimmung, die insbesondere eine Federung oder Dämpfung des Rads 120 gegenüber dem Anhänger 110 oder des Rads 125 gegenüber dem Kraftfahrzeug 105 betreffen kann, kann beeinflusst werden. Ein Eingriff zur Stabilisierung kann auch über die Lenkung (vorne oder hinten) erfolgen, z.B. kann der Lenkwinkel wenigstens eines der Räder 125 des Fahrzeuges 105 beeinflusst werden.Was found that the trailer 110 is in an unstable driving condition or the occurrence of an unstable driving condition imminent, so can a corresponding signal on board the motor vehicle 105 be issued. The signal may, for example, to a driver of the motor vehicle 105 or a security system on board the motor vehicle 105 be issued. The signal is preferred to a driving stability system 160 issued, which is preferably adapted to the driving stability of the motor vehicle 105 , the trailer 110 and / or the team 100 by an intervention in the longitudinal control, the lateral control or a chassis of the motor vehicle 105 or the trailer 110 to increase. In particular, one or more wheels 120 . 125 of the team 100 be braked wheel individually. Further, a driving force transmitted via a drive train usually on one of the wheels 125 of the motor vehicle 105 acts, be influenced. Also, a suspension tuning, in particular a suspension or damping of the wheel 120 opposite the trailer 110 or the wheel 125 opposite the motor vehicle 105 can be affected. An intervention to stabilize can also be done via the steering (front or rear), for example, the steering angle of at least one of the wheels 125 of the vehicle 105 to be influenced.

2 zeigt beispielhafte Ansichten des Anhängers 110 aus einer entgegen der Fahrtrichtung gerichteten Perspektive vom Kraftfahrzeug 105 aus. Die gezeigten Ansichten können beispielsweise mittels der Rückfahrkamera 145 des Gespanns 100 von 1 aufgenommen sein. 2A zeigt eine beispielhafte Rollbewegung des Anhängers 110 um seine Längsachse (x-Achse), wobei sich ein Rollwinkel 215 verändert, und 2B zeigt eine beispielhafte Gierbewegung des Anhängers 110 um seine Hochachse (z-Achse), wobei sich ein Gierwinkel 220 verändert. In beiden Darstellungen ist mit unterbrochenen Linien eine Ansicht des Anhängers 110 im Normalbetrieb, also bei Vorwärtsfahrt des Kraftfahrzeugs 105 in der Ebene auf gerader Strecke dargestellt. 2 shows exemplary views of the trailer 110 from a perspective directed from the direction of travel of the motor vehicle 105 out. The views shown can, for example, by means of the rear view camera 145 of the team 100 from 1 be included. 2A shows an exemplary rolling movement of the trailer 110 about its longitudinal axis ( x -Axis), with a roll angle 215 changed, and 2 B shows an exemplary yaw motion of the trailer 110 around its vertical axis ( z Axis), which is a yaw angle 220 changed. In both illustrations, broken lines indicate a view of the trailer 110 in normal operation, so when driving forwards the motor vehicle 105 shown in the plane on a straight line.

Der Sensor 140, hier beispielhaft die Rückfahrkamera 145, ist fest oder auf eine bekannte Weise am Kraftfahrzeug 105 angebracht. Eine Ausrichtung und eine Brennweite der Rückfahrkamera 145 sind daher bekannt. Die Ausrichtung des Anhängers 110 kann daher mit Bezug zu einem gegenüber dem Kraftfahrzeug 105 festgelegten Sichtfeld 205 erfolgen. Die Bestimmung eines Ausrichtungswinkels kann beispielsweise durchgeführt werden, indem sowohl an der Referenzaufnahme als auch einer aktuellen Aufnahme die Position und/oder Größe eines optischen Merkmals wie einer Kante oder einer Ecke aufgefunden wird. Aufgrund einer und gegebenenfalls unter Zuhilfenahme einer bekannten Größe wie einem mittleren Abstand des Anhängers 110 vom Kraftfahrzeug 105 kann dann die Ausrichtung bestimmt werden. Es kann auch eine Stellung der Deichsel des Anhängers 110 zum Kraftfahrzeug im Bereich der Anhängerkupplung 115 bestimmt werden.The sensor 140 , here the reversing camera as an example 145 , is fixed or in a known manner on the motor vehicle 105 appropriate. An orientation and a focal length of the reversing camera 145 are therefore known. The orientation of the trailer 110 can therefore with respect to a relative to the motor vehicle 105 fixed field of view 205 respectively. The determination of an orientation angle can be carried out, for example, by finding the position and / or size of an optical feature such as an edge or a corner on both the reference image and a current image. Because of a and optionally with the aid of a known size such as an average distance of the trailer 110 from the motor vehicle 105 then the orientation can be determined. It can also be a position of the drawbar of the trailer 110 to the motor vehicle in the area of the trailer hitch 115 be determined.

3 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens 300 zum Bestimmen einer Fahrstabilität eines Gespanns 100 wie dem von 1. Das Verfahren 300 ist bevorzugt zum Ablaufen auf der Vorrichtung 130, insbesondere der Verarbeitungseinrichtung 135, eingerichtet. 3 shows a flowchart of a method 300 for determining a driving stability of a team 100 like that of 1 , The procedure 300 is preferred for draining on the device 130 , in particular the processing device 135 , set up.

In einem optionalen Schritt 305 werden Kalibrierungsbedingungen des Gespanns 100 erfasst. Diese sind erfüllt, wenn der Anhänger 110 gegenüber dem Kraftfahrzeug 105 so ausgerichtet ist, dass sich bei Fahrt auf ebener, gerader Strecke in Vorwärtsrichtung die Ausrichtung des Anhängers 110 gegenüber dem Kraftfahrzeug 105 nicht oder nicht wesentlich verändert. Dazu kann insbesondere bestimmt werden, dass sich das Gespann 100 in Vorwärtsfahrt auf einer ebenen, geraden Strecke befindet. Dabei bewegt sich das Gespann 100 bevorzugt langsam, beispielsweise unter ca. 10 Kilometer pro Stunde oder steht still. Sind die vorgegebenen Kalibrierungsbedingungen erfüllt, so kann im Schritt 310 eine Kalibrierung erfolgen. Dabei wird bevorzugt die Ausrichtung oder der Abstand wenigstens eines Merkmals des Anhängers 110 bezüglich des Kraftfahrzeugs 105 bestimmt. Im Fall des Ultraschallsensors 150 kann insbesondere ein in Längsrichtung wirkender Abstand zwischen dem Kraftfahrzeug 105 und dem Anhänger 110 bestimmt werden. Dieser Abstand wird bevorzugt möglichst weit außen bestimmt, also möglichst weit in bzw. gegen die Querachse (y-Achse). Eine schräge Messung, beispielsweise von der linken Hinterseite des Kraftfahrzeugs 105 zur rechten Vorderseite des Anhängers 110, ist ebenfalls möglich. Die Kalibrierung im Schritt 310 hat den Zweck, eine Abweichung einer als sicher erachteten Ausrichtung des Anhängers 110 bezüglich des Kraftfahrzeugs 105 bestimmen zu können. Die kalibrierte Ausrichtung wird als sicher erachtet.In an optional step 305 are calibration conditions of the team 100 detected. These are fulfilled when the trailer 110 opposite the motor vehicle 105 is oriented so that when driving on a flat, straight track in the forward direction, the orientation of the trailer 110 opposite the motor vehicle 105 not or not significantly changed. In particular, it can be determined that the team is 100 in forward drive on a flat, straight stretch. The team is moving 100 preferably slow, for example less than about 10 kilometers per hour or stands still. If the given calibration conditions are met, then in step 310 a calibration done. It is preferred that the orientation or the distance of at least one feature of the trailer 110 with respect to the motor vehicle 105 certainly. In the case of the ultrasonic sensor 150 In particular, a longitudinal distance between the motor vehicle 105 and the trailer 110 be determined. This distance is preferably determined as far as possible outside, that is as far as possible in or against the transverse axis ( y -Axis). An oblique measurement, for example from the left rear side of the motor vehicle 105 to the right front of the trailer 110 , is also possible. The calibration in step 310 the purpose is a deviation of a safe orientation of the trailer 110 with respect to the motor vehicle 105 to be able to determine. The calibrated alignment is considered safe.

In einem Schritt 315 kann bestimmt werden, dass sich das Gespann 100 in Vorwärtsfahrt befindet. In einem Schritt 320 wird die Ausrichtung des Anhängers 110 bezüglich des Kraftfahrzeugs 105 mittels wenigstens eines der Sensoren 140 abgetastet. Bevorzugt werden mehrere Sensoren 140 verwendet und die Ausrichtung des Anhängers 110 wird bezüglich mehrerer, möglichst aller Sensorergebnisse bestimmt.In one step 315 can be determined that the team 100 in forward drive. In one step 320 becomes the orientation of the trailer 110 with respect to the motor vehicle 105 by means of at least one of the sensors 140 sampled. Preference is given to several sensors 140 used and the orientation of the trailer 110 is determined with respect to several, possibly all sensor results.

In einem Schritt 325 wird eine Abweichung aktueller Messwerte von Messwerten der Kalibrierung bestimmt. Auf dieser Basis kann in einem Schritt 330 die Abweichung der Ausrichtung von der kalibrierten Ausrichtung bestimmt werden. In einer anderen Ausführungsform kann auch auf der Basis der kalibrierten Sensorwerte eine erste Ausrichtung und auf der Basis aktueller Sensorwerte eine zweite Ausrichtung bestimmt werden. Die beiden Ausrichtungen können dann miteinander verglichen werden, um eine Abweichung zu bestimmen. In einer weiteren Ausführungsform kann die Ausrichtung bzw. ihre Abweichung oder die Abweichung der Messwerte von den kalibrierten Messwerten über die Zeit betrachtet werden, um eine Bewegung des Anhängers 110 um eine seiner Achsen zu bestimmen. In die Bestimmung der Ausrichtung oder der Bewegung des Anhängers 110 bezüglich des Kraftfahrzeugs 105 kann auch eine Ausrichtung oder Bewegung des Kraftfahrzeugs 105 um dessen Längsachse, Querachse oder Hochachse einfließen, die mittels des Inertialsensors 155 bestimmt werden kann.In one step 325 a deviation of current measured values from measured values of the calibration is determined. On this basis can in one step 330 the deviation of the orientation from the calibrated orientation can be determined. In another embodiment, a first orientation can also be determined on the basis of the calibrated sensor values, and a second orientation can be determined on the basis of current sensor values. The two orientations can then be compared with each other to determine a deviation. In another embodiment, the orientation or its deviation or the deviation of the measured values from the calibrated measured values over time can be considered to be a movement of the trailer 110 to determine one of its axes. In determining the orientation or movement of the trailer 110 with respect to the motor vehicle 105 may also be an orientation or movement of the motor vehicle 105 to flow around its longitudinal axis, transverse axis or vertical axis, by means of the inertial sensor 155 can be determined.

In einem Schritt 335 wird auf der Basis der bestimmten Ausrichtung oder Bewegung die Fahrstabilität des Anhängers 110 beurteilt. Sollte die Ausrichtung um mehr als ein vorbestimmtes Maß von den kalibrierten Werten abweichen oder die Bewegung des Anhängers 110 um einer seiner Achsen schneller oder größer als vorbestimmt sein, so kann bestimmt werden, dass der Anhänger 110 instabil ist. In diesem Fall kann in einem Schritt 340 ein Eingriff auf einen Antriebsstrang, eine Bremseinrichtung, eine Lenkeinrichtung oder eine Komponente zum Abstimmen eines Fahrwerks des Kraftfahrzeugs 105 und/oder des Anhängers 110 erfolgen. Dazu wird bevorzugt ein Instabilitätssignal an das Fahrstabilitätssystem 160 ausgesandt. Anschließend oder wenn der Fahrzustand des Anhängers 110 im Schritt 335 als stabil befunden wurde, kann das Verfahren 300 mit dem Schritt 315 fortfahren und erneut durchlaufen.In one step 335 is based on the specific orientation or movement the driving stability of the trailer 110 assessed. Should the alignment deviate from the calibrated values by more than a predetermined amount or the trailer movement 110 around one of its axes faster or greater than predetermined, it can be determined that the trailer 110 is unstable. In this case, in one step 340 an engagement on a drive train, a braking device, a steering device or a component for tuning a chassis of the motor vehicle 105 and / or the trailer 110 respectively. For this purpose, an instability signal to the driving stability system is preferred 160 sent. Subsequently, or if the driving condition of the trailer 110 in step 335 has been found to be stable, the process can 300 with the step 315 continue and go through again.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

100100: Gespannteam
105105: Kraftfahrzeugmotor vehicle
110110: Anhängerpendant
115115: Anhängerkupplungtrailer hitch
120120: Rad das AnhängersWheel the trailer
125125: Rad des KraftfahrzeugsWheel of the motor vehicle
130130: Vorrichtungdevice
135135: Verarbeitungseinrichtungprocessing device
140140: Sensorsensor
145145: Rückfahrkamerabackup camera
150150: Ultraschallsensorultrasonic sensor
155155: Inertialsensorinertial sensor
160160: Fahrstabilitätssystem Dynamic Stability Control
205205: Sichtfeldfield of view
210210: AbbildungIllustration
215215: Rollwinkelroll angle
220220: Gierwinkel yaw
300300: Verfahrenmethod
305305: Erfassen KalibrierungsbedingungenCapture calibration conditions
310310: Sensorsystem kalibrierenCalibrate the sensor system
315315: Erfassen VorwärtsfahrtCapture forward travel
320320: Abtasten AnhängerScanning trailer
325325: Bestimmen AbweichungDetermine deviation
330330: Bestimmen AusrichtungDetermine alignment
335335: Bestimmen FahrstabilitätDetermine driving stability
340340: Eingriff Antrieb, Bremse oder FahrwerkEngage drive, brake or chassis

Claims

An apparatus (130) for determining the driving stability of a trailer (100) comprising a motor vehicle (105) and a towed trailer (110), the device (130) comprising: a sensor (140) mounted on the motor vehicle (105) Sensing an orientation of the trailer (110) relative to the motor vehicle (105); and processing means (135) for determining a running stability of the towed trailer (110) based on the determined orientation.

Apparatus (130) according to any one of the preceding claims, wherein the sensor (140) is arranged to determine a distance between the motor vehicle (105) and at least one point of the trailer (110).

Device (130) according to Claim 1 or 2 wherein the sensor (140) comprises a reversing camera (145).

Device (130) according to Claim 1 or 2 wherein the sensor (140) comprises a rearward ultrasonic sensor (150).

Device (130) according to one of the preceding claims, wherein a plurality of sensors (140) are used with different measuring principles.

Apparatus (130) according to any one of the preceding claims, wherein the sensor (140) comprises an environment scanning system of the motor vehicle (105).

A method (300) for determining a driving stability of a trailer (100) comprising a motor vehicle (105) and a towed trailer (110), the method (300) comprising the steps of: sensing (320) an orientation of the trailer (110) opposite the motor vehicle (105) by means of a sensor (140) mounted on the motor vehicle (105); and determining (335) the driving stability of the towed trailer (110) based on the sensed orientation.

Method (300) according to Claim 7 wherein a yaw angle (220) of the trailer (110) is determined and the driving stability is determined based on the determined yaw angle (220).

Method (300) according to Claim 7 or 8th wherein a roll angle (215) of the trailer (110) is determined and the driving stability is determined based on the determined roll angle (215).

Method (300) according to one of Claims 7 to 9 wherein a movement of the trailer (110) relative to the motor vehicle (105) is determined and the driving stability is determined (335) based on the determined movement and movement of the motor vehicle (105).

Method (300) according to one of Claims 7 to 10 wherein at least one wheel (120, 125) of the motor vehicle (105) or the trailer (110) is individually braked (340) to increase the driving stability.

Method (300) according to one of Claims 7 to 11 wherein the driving force on at least one wheel (120, 125) of the motor vehicle (105) is influenced in order to increase the driving stability.

Method (300) according to one of Claims 7 to 12 in which at least one wheel (120, 125) is influenced by a component of the chassis tuning relative to the vehicle (105) or the trailer (110) in order to increase the driving stability.

Method (300) according to one of Claims 7 to 13 wherein at least the steering angle of a wheel (120, 125) is influenced in order to increase the driving stability.