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DE102019110018B4 - Collision avoidance method, system, in-vehicle system, towing vehicle and signal - Google Patents

Collision avoidance method, system, in-vehicle system, towing vehicle and signal Download PDF

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DE102019110018B4
DE102019110018B4 DE102019110018.6A DE102019110018A DE102019110018B4 DE 102019110018 B4 DE102019110018 B4 DE 102019110018B4 DE 102019110018 A DE102019110018 A DE 102019110018A DE 102019110018 B4 DE102019110018 B4 DE 102019110018B4
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DE
Germany
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trailer
collision
towing vehicle
articulation angle
angle
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Gerald Koudijs
Henner Schmidt
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Valeo Schalter und Sensoren GmbH
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Valeo Schalter und Sensoren GmbH
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Abstract

Verfahren zur Kollisionsvermeidung und Winkelbestimmung zwischen einem Anhänger (1) und einem Zugfahrzeug (2), wobei der Anhänger (1) derart über eine Deichsel (5) mit einer Anhängerkupplung am hinteren Ende des Zugfahrzeugs (2) gekuppelt ist, dass sich bei einem Lenkeinschlag des fahrenden Zugfahrzeugs (2) ein Knickwinkel (alpha) zwischen einer Anhängerlängsachse (Y) des Anhängers (1) und einer Fahrzeuglängsachse (X) des Zugfahrzeugs (2) bildet, wobei das Verfahren folgende Verfahrensschritte aufweist:- Detektieren eines Sensorfreiraums (SF) (2000) durch ein Sensorsystem mit einem einem Erfassungsbereich entsprechenden Erfassungswinkel (beta), wobei der Sensorfreiraum (SF) ein freier, von dem Erfassungsbereich umfasster, Bereich am hinteren Ende des Zugfahrzeugs (2) unter Abzug des Anhängers (1) ist, wobei ein zum Zeitpunkt einer Detektion des Sensorfreiraums (SF) gemessener Knickwinkel (alpha) einen Ausgangsknickwinkel bildet,- Bestimmen mindestens eines Kollisionsknickwinkels (3000), unter Berücksichtigung einer Kupplungsschwenkachse (P) als Scheitelpunkt und dem detektierten Sensorfreiraum (SF), wobei der mindestens eine Kollisionsknickwinkel ein resultierender Differenzwinkel zwischen dem Erfassungswinkel (beta) und dem Ausgangsknickwinkel ist,- Speichern des mindestens einen Kollisionsknickwinkels, sodass die Daten des mindestens einen gespeicherten Kollisionsknickwinkels abgerufen werden können,- Abrufen von Daten des mindestens einen gespeicherten Kollisionsknickwinkels zwischen der Fahrzeuglängsachse (X) und der Anhängerlängsachse (Y) (100),- Detektieren des Knickwinkels (alpha) zwischen der Fahrzeuglängsachse (X) und der Anhängerlängsachse (Y) in Echtzeit mit dem Sensorsystem (200),- Vergleichen des mindestens einen gespeicherten Kollisionsknickwinkels und des in Echtzeit detektierten Knickwinkels (alpha) (300),- wenn das Vergleichen ergibt, dass der gespeicherte Kollisionsknickwinkel bei einer weiteren Fahraktivität des Zugfahrzeugs (2) überschritten wird, Auslösen eines kollisionsvermeidenden Vorgangs in dem Zugfahrzeug (2) (400) zum Vermeiden eines Überschreitens des gespeicherten Kollisionsknickwinkels.Method for collision avoidance and angle determination between a trailer (1) and a towing vehicle (2), wherein the trailer (1) is coupled via a drawbar (5) to a trailer coupling at the rear end of the towing vehicle (2) in such a way that when the steering is turned of the moving towing vehicle (2) forms an articulation angle (alpha) between a trailer longitudinal axis (Y) of the trailer (1) and a vehicle longitudinal axis (X) of the towing vehicle (2), the method having the following method steps: - detecting a sensor clearance (SF) ( 2000) by a sensor system with a detection angle (beta) corresponding to a detection area, the sensor clearance (SF) being a free area at the rear end of the towing vehicle (2) including the detection area, with the trailer (1) being deducted, one to The articulation angle (alpha) measured at the time of detection of the sensor clearance (SF) forms an initial articulation angle, - determining at least one collision articulation angle (3000), taking into account a coupling pivot axis (P) as the apex and the detected sensor clearance (SF), the at least one collision articulation angle being a resulting one Difference angle between the detection angle (beta) and the initial articulation angle is, - storing the at least one collision articulation angle, so that the data of the at least one stored collision articulation angle can be retrieved, - retrieving data of the at least one stored collision articulation angle between the vehicle longitudinal axis (X) and the trailer longitudinal axis ( Y) (100), - Detecting the articulation angle (alpha) between the vehicle's longitudinal axis (X) and the trailer's longitudinal axis (Y) in real time with the sensor system (200), - Comparing the at least one stored collision articulation angle and the articulation angle (alpha) detected in real time (300), - if the comparison shows that the stored collision articulation angle is exceeded during further driving activity of the towing vehicle (2), triggering a collision-avoiding process in the towing vehicle (2) (400) to avoid exceeding the stored collision articulation angle.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Kollisionsvermeidung und Winkelschätzung unter Verwendung eines Freiraums zwischen Zugfahrzeug und Anhänger. Die Erfindung betrifft außerdem ein Computerprogramm zum Durchführen des Verfahrens, ein computerlesbares Speichermedium mit Anweisungen zum Durchführen des Verfahrens, ein System, aufweisend Mittel zum Ausführen des Verfahrens, ein fahrzeuginternes System, aufweisend Mittel zum fahrzeuginternen Ausführen von Verfahrensschritten des Verfahrens, ein Zugfahrzeug mit dem System und ein Signal, welches durch Verfahrensschritte des Verfahrens erzeugt wurde.The present invention relates to a method for collision avoidance and angle estimation using a free space between the towing vehicle and the trailer. The invention also relates to a computer program for carrying out the method, a computer-readable storage medium with instructions for carrying out the method, a system having means for carrying out the method, a vehicle-internal system having means for carrying out method steps of the method inside the vehicle, a towing vehicle with the system and a signal generated by steps of the method.

Ein Verfahren gemäß dem Stand der Technik ist in der DE 101 54 612 A1 offenbart. Dieses Verfahren betrifft die Detektion eines Knickwinkels aus einem links gemessenen Abstand und einem rechts gemessenen Abstand zwischen dem Anhänger oder der Deichsel. Dieser Ansatz funktioniert nur für eine sehr limitierte Anzahl von Anhängern.A method according to the prior art is in DE 101 54 612 A1 disclosed. This method concerns the detection of an articulation angle from a distance measured on the left and a distance measured on the right between the trailer or the drawbar. This approach only works for a very limited number of followers.

Die DE 10 2016 105 259 A1 betrifft ein Kupplungswinkeldetektionssystem, welches Ultraschallreflektoren verwendet. Eine Kollision wird nicht detektiert. EP 1 459 963 B1 beschreibt die Anwendung von Ultraschallsensoren mit zwei Modi, wobei eine für das Fahren ohne Anhänger verwendet wird und die zweite für die Knickwinkeldetektion verwendet wird. Eine Kollision zwischen Fahrzeug und Anhänger wird nicht detektiert.The DE 10 2016 105 259 A1 relates to a coupling angle detection system that uses ultrasonic reflectors. A collision is not detected. EP 1 459 963 B1 describes the application of ultrasonic sensors with two modes, one used for driving without a trailer and the second used for articulation angle detection. A collision between vehicle and trailer is not detected.

DE 103 25 192 A1 betrifft die Detektion der Knickwinkelgeschwindigkeit basierend auf Abstandssensoren. Eine Kollision zwischen dem Anhänger und dem Fahrzeug wird nicht detektiert. DE 103 25 192 A1 concerns the detection of the articulation angular velocity based on distance sensors. A collision between the trailer and the vehicle is not detected.

US 9 981 690 B2 betrifft die Bestimmung eines Kollisionspunktes zwischen dem Fahrzeug und dem Anhänger basierend auf Kameradaten. Dieser Ansatz ist jedoch schwierig umsetzbar und kann nur für sehr limitierte Anzahl von Anhängern funktionieren. Beispielsweise ist die Anzahl der Anwendungsfälle aufgrund der verschiedenen Eigenschaften der Anhänger, wie Oberflächen, Geometrien, Farben, usw. eingeschränkt. US 9,981,690 B2 involves determining a collision point between the vehicle and the trailer based on camera data. However, this approach is difficult to implement and can only work for a very limited number of followers. For example, the number of use cases is limited due to the different properties of the trailers, such as surfaces, geometries, colors, etc.

Die DE 10 2017 107 914 A1 beschreibt das Bestimmen eines Kollisionswinkels auf der Grundlage einer Position eines Merkmals des Anhängers im Grundbild, wobei das Merkmal eine schachbrettartige Zielmarkierung ist. Weiter wird ein erster Abstand von einer Anhängerkupplung, mit der der Anhänger an eine angrenzende Ecke des Fahrzeugs gekoppelt ist, definiert. Mit Hilfe der Kamera wird nach der schachbrettartigen Markierung in dem Kamerabild gesucht, deren Lage analysiert und mit einem definierten Abstand verglichen.The DE 10 2017 107 914 A1 describes determining a collision angle based on a position of a feature of the trailer in the base image, where the feature is a checkerboard-like target marker. Furthermore, a first distance from a trailer hitch with which the trailer is coupled to an adjacent corner of the vehicle is defined. The camera is used to search for the checkerboard-like marking in the camera image, its position is analyzed and compared with a defined distance.

Die DE 10 2012 006 206 A1 beschreibt ein Verfahren zur Erfassung einer drohenden Kollision zwischen einem Zugfahrzeug und seinem Anhänger, umfassend Erfassen einer Position des Anhängers bezüglich des Zugfahrzeugs, und Erfassen der drohenden Kollision abhängig von der erfassten Position.The DE 10 2012 006 206 A1 describes a method for detecting an impending collision between a towing vehicle and its trailer, comprising detecting a position of the trailer relative to the towing vehicle, and detecting the impending collision depending on the detected position.

Die DE 10 2017 219 123 A1 beschreibt ein Verfahren zum Ermitteln von Objektgrenzen eines Objekts in einem Außenbereich eines Kraftfahrzeugs mittels einer Kamera.The DE 10 2017 219 123 A1 describes a method for determining object boundaries of an object in an outside area of a motor vehicle using a camera.

Ausgehend von dem oben genannten Stand der Technik liegt der Erfindung somit die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Verfahren und ein System zur Verfügung zu stellen. Insbesondere liegt ausgehend von dem oben genannten Stand der Technik der Erfindung die Aufgabe zugrunde ein von der Konstruktion des Anhängers möglichst unabhängiges Verfahren bzw. System anzugeben, welches eine Kollision zwischen dem Zugfahrzeug und dem Anhänger vermeidet, wobei das Verfahren bzw. das System möglichst einfach durchführbar bzw. ausgestaltet sein sollten.Based on the above-mentioned prior art, the invention is based on the object of providing an improved method and a system. In particular, based on the above-mentioned prior art, the invention is based on the object of specifying a method or system that is as independent as possible from the construction of the trailer and which avoids a collision between the towing vehicle and the trailer, with the method or system being as simple as possible to implement or should be designed.

Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.The problem is solved according to the invention by the features of the independent claims. Advantageous embodiments of the invention are specified in the subclaims.

Erfindungsgemäß ist somit ein Verfahren zur Kollisionsvermeidung und Winkelbestimmung zwischen einem Anhänger und einem Zugfahrzeug angegeben. Hierbei ist der Anhänger derart über eine Deichsel mit einer Anhängerkupplung am hinteren Ende des Zugfahrzeugs gekuppelt, dass sich bei einem Lenkeinschlag des fahrenden Zugfahrzeugs ein Knickwinkel zwischen einer Anhängerlängsachse des Anhängers und einer Fahrzeuglängsachse des Zugfahrzeugs bildet. Das Verfahren weist folgende Verfahrensschritte auf: Detektieren eines Sensorfreiraums durch ein Sensorsystem mit einem einem Erfassungsbereich entsprechenden Erfassungswinkel, wobei der Sensorfreiraum ein freier, von dem Erfassungsbereich umfasster, Bereich am hinteren Ende des Zugfahrzeugs unter Abzug des Anhängers ist, wobei ein zum Zeitpunkt einer Detektion des Sensorfreiraums gemessener Knickwinkel einen Ausgangsknickwinkel bildet. Anschließend erfolgt ein Bestimmen mindestens eines Kollisionsknickwinkels, und zwar unter Berücksichtigung einer Kupplungsschwenkachse als Scheitelpunkt und dem detektierten Sensorfreiraum, wobei der mindestens eine Kollisionsknickwinkel ein resultierender Differenzwinkel zwischen dem Erfassungswinkel und dem Ausgangsknickwinkel ist. Anschließend erfolgt ein Speichern des mindestens einen Kollisionsknickwinkels, sodass die Daten des mindestens einen gespeicherten Kollisionsknickwinkels abgerufen werden können. Anschließend erfolgt ein Abrufen von Daten des mindestens einen gespeicherten Kollisionsknickwinkels zwischen der Fahrzeuglängsachse und der Anhängerlängsachse, Detektieren des Knickwinkels zwischen der Fahrzeuglängsachse und der Anhängerlängsachse in Echtzeit mit dem Sensorsystem, Vergleichen des mindestens einen gespeicherten Kollisionsknickwinkels und des in Echtzeit detektierten Knickwinkels, und wenn das Vergleichen ergibt, dass der gespeicherte Kollisionsknickwinkel bei einer weiteren Fahraktivität des Zugfahrzeugs überschritten wird, Auslösen eines kollisionsvermeidenden Vorgangs in dem Zugfahrzeug zum Vermeiden eines Überschreitens des gespeicherten Kollisionsknickwinkels.According to the invention, a method for collision avoidance and angle determination between a trailer and a towing vehicle is therefore specified. Here, the trailer is coupled via a drawbar to a trailer coupling at the rear end of the towing vehicle in such a way that when the moving towing vehicle is turned, an articulation angle is formed between a longitudinal axis of the trailer and a longitudinal axis of the towing vehicle. The method has the following method steps: Detecting a sensor free space by a sensor system with a detection angle corresponding to a detection area, the sensor free space being a free area at the rear end of the towing vehicle encompassed by the detection area, with the trailer removed, at the time of detection of the Sensor clearance measured kink angle forms an initial kink angle. At least one collision kink angle is then determined, taking into account a coupling pivot axis as the apex and the detected sensor clearance, the at least one collision kink angle being a resulting difference angle between the detection angle and the initial kink angle. The at least one collision bend angle is then saved, so that the data of the at least one stored collision bend angle can be retrieved. This is followed by a Retrieving data of the at least one stored collision articulation angle between the vehicle's longitudinal axis and the trailer's longitudinal axis, detecting the articulation angle between the vehicle's longitudinal axis and the trailer's longitudinal axis in real time with the sensor system, comparing the at least one stored collision articulation angle and the articulation angle detected in real time, and if the comparison shows that the stored collision articulation angle is exceeded during further driving activity of the towing vehicle, triggering a collision-avoiding process in the towing vehicle to avoid exceeding the stored collision articulation angle.

Erfindungsgemäß ist außerdem ein Computerprogramm zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens oder einer der vorteilhaften Ausgestaltungen des Verfahrens angegeben.According to the invention, a computer program for carrying out the method according to the invention or one of the advantageous embodiments of the method is also specified.

Erfindungsgemäß ist außerdem ein computerlesbares Speichermedium zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens oder einer der vorteilhaften Ausgestaltungen des Verfahrens angegeben.According to the invention, a computer-readable storage medium for carrying out the method according to the invention or one of the advantageous embodiments of the method is also specified.

Erfindungsgemäß ist außerdem ein System, aufweisend Mittel zum Ausführen des erfindungsgemäßen Verfahrens oder einer der vorteilhaften Ausgestaltungen des Verfahrens angegeben.According to the invention, a system is also specified, comprising means for carrying out the method according to the invention or one of the advantageous embodiments of the method.

Erfindungsgemäß ist außerdem ein fahrzeuginternes System, aufweisend Mittel zum Ausführen von fahrzeugintern ausgeführten Verfahrensschritten des erfindungsgemäßen Verfahrens oder einer der vorteilhaften Ausgestaltungen des Verfahrens angegeben. According to the invention, a vehicle-internal system is also specified, comprising means for carrying out method steps of the method according to the invention or one of the advantageous embodiments of the method carried out inside the vehicle.

Erfindungsgemäß ist außerdem ein Fahrzeug mit dem erfindungsgemäßen System oder mit einer der vorteilhaften Ausgestaltungen des Systems angegeben.According to the invention, a vehicle with the system according to the invention or with one of the advantageous embodiments of the system is also specified.

Erfindungsgemäß ist außerdem ein Signal erzeugt durch Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens oder einer der vorteilhaften Ausgestaltungen des Verfahrens angegeben.According to the invention, a signal generated by steps of the method according to the invention or one of the advantageous embodiments of the method is also specified.

Grundidee der vorliegenden Erfindung ist es also, eine Kollisionsvermeidung und Winkelbestimmung unter Verwendung eines Freiraums zwischen Zugfahrzeug und Anhänger basierend auf geometrischen Eigenschaften eines Freiraumes zwischen dem Anhänger und dem Fahrzeug durchzuführen. Erfindungsgemäß ist hierbei ein Fahrzeug mit verschiedenen Sensoren bzw. einem Knickwinkelbestimmungsmodul ausgestattet. In anderen Worten wird zur Bestimmung eines Abstandes zwischen dem Anhänger und dem Fahrzeug in einem Normalbetrieb lediglich der Knickwinkel in Echtzeit bestimmt. Andere Messdaten sind in dem Moment nicht notwendiger Weise zu detektieren. Mit Vorteil ist das erfindungsgemäße Verfahren somit weniger störanfällig, z. B., da es bei einem Einschwenken des Anhängers auf keine Abstandsbestimmung durch Sensoren des Fahrzeugs angewiesen ist. Normalbetrieb bedeutet im Sinne der Erfindung, dass bereits ein Kollisionsknickwinkels bekannt und abrufbar ist. Somit ist nur ein Echtzeit-Knickwinkel zu detektieren und mit dem Kollisionsknickwinkel zu vergleichen. Der Kollisionsknickwinkel ist zuvor zumindest einmal im Rahmen eines Kollisionsknickwinkellernbetriebs festzulegen.The basic idea of the present invention is therefore to carry out collision avoidance and angle determination using a free space between the towing vehicle and the trailer based on geometric properties of a free space between the trailer and the vehicle. According to the invention, a vehicle is equipped with various sensors or an articulation angle determination module. In other words, to determine a distance between the trailer and the vehicle in normal operation, only the articulation angle is determined in real time. Other measurement data cannot necessarily be detected at that moment. Advantageously, the method according to the invention is therefore less prone to failure, e.g. B., because when the trailer is swiveled in, it does not rely on the vehicle's sensors to determine the distance. For the purposes of the invention, normal operation means that a collision angle is already known and can be called up. This means that only a real-time kink angle can be detected and compared with the collision kink angle. The collision articulation angle must be determined beforehand at least once as part of a collision articulation angle learning operation.

Der Knickwinkelbereich ist hierbei so gewählt, dass das Fahrzeug von dem Anhänger einen Mindestabstand aufweist. Der Mindestabstand kann beispielsweise durch Modellierung ermittelt werden und auch davon abhängig gemacht werden, welcher kollisionsvermeidende Vorgang in dem Zugfahrzeug bei Überschreiten des Knickwinkelbereichs ausgelöst werden soll. Beispielsweise kann ein großzügiger gewählter Mindestabstand zwischen dem Anhänger und dem Zugfahrzeug vorteilhaft sein, wenn der kollisionsvermeidende Vorgang in dem Zugfahrzeug die Ausgabe einer Warnmeldung an den Fahrer ist, und dem Fahrer demnach eine gewisse Reaktionszeit gegeben wird, innerhalb welcher das Fahrzeug sich weiter an den Anhänger annähern könnte.The articulation angle range is chosen so that the vehicle has a minimum distance from the trailer. The minimum distance can be determined, for example, by modeling and can also be made dependent on which collision-avoiding process in the towing vehicle is to be triggered when the articulation angle range is exceeded. For example, a generously selected minimum distance between the trailer and the towing vehicle can be advantageous if the collision-avoiding process in the towing vehicle is to issue a warning message to the driver, and the driver is therefore given a certain reaction time within which the vehicle continues to approach the trailer could approach.

Das Auslösen eines kollisionsvermeidenden Vorgangs in dem Zugfahrzeug zum Vermeiden des Überschreitens des gespeicherten Kollisionsknickwinkels erfolgt somit nur, falls droht, dass der gespeicherte Kollisionsknickwinkel bei einer weiteren beziehungsweise einer folgenden Fahraktivität des Zugfahrzeugs überschritten wird. Dies entspricht somit der Einbeziehung eines Pufferwertes zum Kollisionsknickwinkel im Sinne eines stets einzuhaltenden Sicherheitsabstandes. Der Kollisionsknickwinkel selbst wird somit nicht erreicht.A collision-avoiding process in the towing vehicle to avoid exceeding the stored collision articulation angle is therefore only triggered if there is a risk that the stored collision articulation angle will be exceeded during a further or subsequent driving activity of the towing vehicle. This corresponds to the inclusion of a buffer value for the collision angle in the sense of a safety distance that must always be maintained. The collision bend angle itself is therefore not reached.

In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung wird der Sensorfreiraum in Kreissektoren eingeteilt, wobei eine jeweilige Sensoreinheit des Sensorsystems einen Ausgangspunkt für die Kreissektoren bildet.In an advantageous embodiment of the invention, the sensor free space is divided into circular sectors, with a respective sensor unit of the sensor system forming a starting point for the circular sectors.

In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung bildet eine beziehungsweise die Kupplungsschwenkachse zwischen der Anhängerkupplung des Zugfahrzeugs und der Deichsel des Anhängers einen Kreismittelpunkt für einen Projektionskreis, wobei der Projektionskreis senkrecht zur Fahrzeuglängsachse des Zugfahrzeugs in zwei Bereiche unterteilt wird, nämlich in einen das Zugfahrzeug einschließenden Knickwinkel-Kollisionsbereich und in einen Anhänger-Schwenkbereich, der einen Knickwinkel-Anhängerbereich aufweist, wobei der Schwellwert des gespeicherten Kollisionsknickwinkels überschritten wird, wenn der in Echtzeit gemessene Knickwinkel einen Betrag übersteigt, sodass der Knickwinkel-Anhängerbereich den Knickwinkel-Kollisionsbereich schneidet.In an advantageous embodiment of the invention, one or the coupling pivot axis between the trailer hitch of the towing vehicle and the drawbar of the trailer forms a circle center for a projection circle, the projection circle being divided into two areas perpendicular to the longitudinal axis of the towing vehicle, namely into an articulation angle collision area enclosing the towing vehicle and in a trailer swivel range that has an articulation angle trailer range, the threshold value of the stored collision articulation angle is exceeded if the articulation angle measured in real time exceeds an amount such that the articulation angle trailer area intersects the articulation angle collision area.

In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung umfasst das Auslösen eines kollisionsvermeidenden Vorgangs in dem Zugfahrzeug zumindest eine der folgenden Aktionen: Ausgeben eines Warnsignals an einen Fahrer des Zugfahrzeugs, Regeln des Zugfahrzeugs entsprechend eines Bremseingriffs, und/oder Regeln des Zugfahrzeugs entsprechend eines Lenkeingriffs. Beispielsweise können unterschiedliche Vorgänge in dem Fahrzeug entsprechend dem vorliegenden Kollisionsknickwinkel ausgewählt werden. Das automatische Auslösen eines Vorgangs im Fahrzeug verbessert mit Vorteil das Verfahren darin, eine Kollision zu vermeiden.In an advantageous embodiment of the invention, triggering a collision-avoiding process in the towing vehicle includes at least one of the following actions: issuing a warning signal to a driver of the towing vehicle, regulating the towing vehicle in accordance with a braking intervention, and/or regulating the towing vehicle in accordance with a steering intervention. For example, different processes in the vehicle can be selected according to the existing collision articulation angle. Automatically triggering a process in the vehicle advantageously improves the process of avoiding a collision.

In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung werden Messwerte zu dem Sensorfreiraum bei einer Ausrichtung des Zugfahrzeugs und des Anhängers entsprechend einem bestimmten Knickwinkel zwischen der Fahrzeuglängsachse und der Anhängerlängsachse detektiert, wobei der bestimmte Knickwinkel derart gewählt ist, dass der Anhänger durch das Sensorsystem des Zugfahrzeugs erfassbar ist. Dies hat den Vorteil, dass entsprechend den Messeigenschaften des Sensors und seiner Position das Verfahren zur Bestimmung des Kollisionsknickwinkels angepasst werden kann.In an advantageous embodiment of the invention, measured values for the sensor clearance are detected when the towing vehicle and the trailer are aligned according to a specific articulation angle between the vehicle's longitudinal axis and the trailer's longitudinal axis, the specific articulation angle being selected such that the trailer can be detected by the sensor system of the towing vehicle. This has the advantage that the method for determining the collision bend angle can be adapted according to the measuring properties of the sensor and its position.

In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung wird der Sensorfreiraum während einer, insbesondere vorwärts gerichteten, Geradeausfahrt des Zugfahrzeugs mit dem angekuppelten Anhänger durch das Sensorsystem detektiert. Dies ermöglicht mit Vorteil eine besonders einfache Erfassung des Sensorfreiraums.In an advantageous embodiment of the invention, the sensor clearance is detected by the sensor system while the towing vehicle is traveling straight ahead, particularly forward-facing, with the coupled trailer. This advantageously enables a particularly simple detection of the sensor clearance.

In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung werden zwei Kollisionsknickwinkel gespeichert, wobei die Fahrzeuglängsachse des Zugfahrzeugs eine Trennachse für beide Kollisionsknickwinkel bildet, wobei ein erster Kollisionsknickwinkel bei einem Einschwenken des Anhängers nach rechts und ein zweiter Kollisionsknickwinkel bei dem Einschwenken des Anhängers nach links gebildet wird. Dieses Verfahren kann entweder mit einer Bestimmung in Geradeausfahrt kombiniert werden oder separat durchgeführt werden.In an advantageous embodiment of the invention, two collision articulation angles are stored, the vehicle longitudinal axis of the towing vehicle forming a separating axis for both collision articulation angles, a first collision articulation angle being formed when the trailer pivots to the right and a second collision articulation angle when the trailer pivots to the left. This procedure can either be combined with a straight-ahead determination or carried out separately.

In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung weist das Sensorsystem mindestens zwei Sensoreinheiten auf, insbesondere als Umgebungssensoren, die am Zugfahrzeug am entlang der Fahrzeuglängsachse hinteren Ende des Zugfahrzeugs angeordnet sind, vorzugsweise an voneinander beabstandeten Eckbereichen des Zugfahrzeugs, wobei das Sensorsystem weiterhin bevorzugt einen Knickwinkelsensor aufweist, und/oder eine Kamera. Vorgenannte Sensoren sind üblicherweise an Fahrzeugen mit anderen Assistenzsystemen bereits eingebaut. Es bedarf demnach nicht einer zusätzlichen Aufrüstung durch weitere Sensoren bei einer Verwendung der vorgenannten Sensoren.In an advantageous embodiment of the invention, the sensor system has at least two sensor units, in particular as environmental sensors, which are arranged on the towing vehicle at the rear end of the towing vehicle along the vehicle's longitudinal axis, preferably at corner regions of the towing vehicle that are spaced apart from one another, the sensor system further preferably having an articulation angle sensor, and / or a camera. The aforementioned sensors are usually already installed on vehicles with other assistance systems. There is therefore no need for additional upgrades with additional sensors when using the aforementioned sensors.

Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die anliegende Zeichnung anhand bevorzugter Ausführungsformen näher erläutert. Die dargestellten Merkmale können sowohl jeweils einzeln als auch in Kombination einen Aspekt der Erfindung darstellen. Merkmale verschiedener Ausführungsbeispiele sind übertragbar von einem Ausführungsbeispiel auf ein anderes.The invention is explained in more detail below with reference to the accompanying drawing using preferred embodiments. The features shown can represent an aspect of the invention both individually and in combination. Features of different exemplary embodiments can be transferred from one exemplary embodiment to another.

Es zeigt

  • 1 Ein erstes Flussdiagramm des erfindungsgemäßen Verfahrens,
  • 2 ein zweites Flussdiagramm als bevorzugtes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens nach 1,
  • 3 eine schematische Draufsicht auf ein Zugfahrzeug und einen Anhänger in einer ersten Ausrichtung zueinander zur Bestimmung eines verfügbaren Freiraums,
  • 4 eine schematische Draufsicht auf das Zugfahrzeug und den Anhänger in einer zweiten Ausrichtung zueinander zur Bestimmung eines verfügbaren Freiraums,
  • 5 eine schematische Draufsicht auf das Zugfahrzeug und den Anhänger in der ersten Ausrichtung zueinander zur Veranschaulichung eines verfügbaren Sensorfreiraums,
  • 6 eine schematische Draufsicht auf das Zugfahrzeug und den Anhänger in der zweiten Ausrichtung zueinander zur Veranschaulichung des verfügbaren Sensorfreiraums,
  • 7 eine schematische Draufsicht auf das Zugfahrzeug und den Anhänger in der ersten Ausrichtung zueinander zur Veranschaulichung eines verfügbaren Knickwinkel-Freiraums,
  • 8 eine schematische Draufsicht auf das Zugfahrzeug und den Anhänger in der zweiten Ausrichtung zueinander zur Veranschaulichung des verfügbaren Knickwinkel-Freiraums,
  • 9 eine schematische Draufsicht auf das Zugfahrzeug und den Anhänger, wobei ein Ausführungsbeispiel für einen Knickwinkel-Kollisionsbereich und einen Knickwinkel-Anhängerbereich gezeigt sind, und
  • 10 eine schematische Ansicht eines Bereichs des verfügbaren Freiraums, in dem Messungen durch einen Sensor durchgeführt werden.
It shows
  • 1 A first flowchart of the method according to the invention,
  • 2 a second flowchart as a preferred embodiment of the method according to the invention 1 ,
  • 3 a schematic top view of a towing vehicle and a trailer in a first orientation to each other to determine an available free space,
  • 4 a schematic top view of the towing vehicle and the trailer in a second orientation to each other to determine available free space,
  • 5 a schematic top view of the towing vehicle and the trailer in the first orientation to each other to illustrate available sensor clearance,
  • 6 a schematic top view of the towing vehicle and the trailer in the second orientation to each other to illustrate the available sensor clearance,
  • 7 a schematic top view of the towing vehicle and the trailer in the first orientation to each other to illustrate an available articulation angle clearance,
  • 8th a schematic top view of the towing vehicle and the trailer in the second orientation to each other to illustrate the available articulation angle clearance,
  • 9 a schematic top view of the towing vehicle and the trailer, showing an embodiment of an articulation angle collision area and an articulation angle trailer area, and
  • 10 a schematic view of an area of available open space in which Measurements are carried out by a sensor.

Die 1 zeigt ein Flussdiagramm für einen Teilbereich eines Verfahrens zur Kollisionsvermeidung und Winkelbestimmung unter Verwendung eines Freiraums zwischen Zugfahrzeug 2 und Anhänger 1.The 1 shows a flowchart for a portion of a method for collision avoidance and angle determination using a free space between towing vehicle 2 and trailer 1.

Ausgangspunkt ist die Überlegung, dass der Anhänger 1 derart über eine Deichsel 5 mit einer Anhängerkupplung am hinteren Ende des Zugfahrzeugs 2 gekuppelt ist, dass sich bei einem Lenkeinschlag des fahrenden Zugfahrzeugs 2 ein Knickwinkel alpha (in den Figuren ist „alpha“ mit „α“ abgekürzt) zwischen einer Anhängerlängsachse Y des Anhängers 1 und einer Fahrzeuglängsachse X des Zugfahrzeugs 2 bildet.The starting point is the consideration that the trailer 1 is coupled to a trailer coupling at the rear end of the towing vehicle 2 via a drawbar 5 in such a way that when the moving towing vehicle 2 is turned, an articulation angle alpha (in the figures "alpha" is with "α" abbreviated) between a trailer longitudinal axis Y of the trailer 1 and a vehicle longitudinal axis X of the towing vehicle 2.

Das Verfahren gemäß dem Teilbereich weist folgende Verfahrensschritte auf: Abrufen von Daten mindestens eines gespeicherten Kollisionsknickwinkels zwischen der Fahrzeuglängsachse X und der Anhängerlängsachse Y (gekennzeichnet durch Bezugszeichen „100“ in 1), Detektieren des Knickwinkels alpha zwischen der Fahrzeuglängsachse X und der Anhängerlängsachse Y in Echtzeit mit einem Sensorsystem (gekennzeichnet durch Bezugszeichen „200“ in 1), sowie Vergleichen des mindestens einen gespeicherten Kollisionsknickwinkels und des in Echtzeit detektierten Knickwinkels alpha (gekennzeichnet durch Bezugszeichen „300“ in 1). Die Anhängerlängsachse Y ist senkrecht zu einer Radachse Z des Anhängers 1 (siehe 4).The method according to the subarea has the following method steps: retrieving data of at least one stored collision articulation angle between the vehicle longitudinal axis X and the trailer longitudinal axis Y (identified by reference symbol “100” in 1 ), detecting the articulation angle alpha between the vehicle longitudinal axis X and the trailer longitudinal axis Y in real time with a sensor system (identified by reference number “200” in 1 ), as well as comparing the at least one stored collision kink angle and the kink angle alpha detected in real time (identified by reference symbol “300” in 1 ). The trailer longitudinal axis Y is perpendicular to a wheel axis Z of the trailer 1 (see 4 ).

Wenn das Vergleichen ergibt, dass der gespeicherte Kollisionsknickwinkel bei einer weiteren Fahraktivität des Zugfahrzeugs (2) überschritten wird, umfasst das Verfahren ein Auslösen eines kollisionsvermeidenden Vorgangs in dem Zugfahrzeug 2 (gekennzeichnet durch Bezugszeichen „400“) zum Vermeiden eines Überschreitens des gespeicherten Kollisionsknickwinkels.If the comparison shows that the stored collision articulation angle is exceeded during a further driving activity of the towing vehicle (2), the method includes triggering a collision-avoiding process in the towing vehicle 2 (identified by reference number “400”) in order to avoid exceeding the stored collision articulation angle.

Das zuvor beschriebene Verfahren wird in einem Normalbetrieb durchgeführt. Normalbetrieb bedeutet im Sinne der Erfindung, dass bereits ein Kollisionsknickwinkels bekannt und abrufbar ist. Somit ist nur ein Echtzeit-Knickwinkel zu detektieren und mit dem Kollisionsknickwinkel zu vergleichen.The procedure described above is carried out in normal operation. For the purposes of the invention, normal operation means that a collision angle is already known and can be called up. This means that only a real-time kink angle can be detected and compared with the collision kink angle.

Das erfindungsgemäße Verfahren stellt eine wenig rechenintensive Möglichkeit zur Verfügung, um eine Kollision zu vermeiden. Im Normalbetrieb muss somit lediglich ein während des Einschwenkens in Echtzeit gemessener Knickwinkel alpha mit einem zuvor bestimmten Kollisionsknickwinkel verglichen werden. Diese einfache Vergleichsoperation ist noch einmal in 2 mit den Schritten 4100, 4200, 5000, 6000a, 7000a und 6000b gezeigt. Ein Abrufen der Daten entsprechend Schritt 100 und ein Detektieren des Knickwinkels entsprechend Schritt 200 aus 1 entspricht den Schritten 4100 und 4200 in 2.The method according to the invention provides a less computationally intensive option for avoiding a collision. In normal operation, only an articulation angle alpha measured in real time during pivoting needs to be compared with a previously determined collision articulation angle. This simple comparison operation is in again 2 shown with steps 4100, 4200, 5000, 6000a, 7000a and 6000b. Retrieving the data according to step 100 and detecting the bend angle according to step 200 1 corresponds to steps 4100 and 4200 in 2 .

Der Verfahrensschritt 5000 entspricht einem Vergleich des gemessenen Knickwinkels alpha mit dem Kollisionsknickwinkel (entsprechend dem Schritt „300“ in 1). Der Verfahrensschritt 6000a entspricht einem ausgelösten Vorgang im Zugfahrzeug 2 bei einem Überschreiten des Kollisionsknickwinkels (entsprechend „bestätigt“, oder kurz „J“), Schritt 7000a einem Ende der Schleife und der Verfahrensschritt 6000b entspricht einem Unterlassen einer Aktion im Zugfahrzeug 2 bei einem Unterschreiten bzw. Einhalten eines zulässigen Kollisionsknickwinkels (entsprechend „nicht bestätigt“, oder kurz „N“) bzw. einem Ende der Schleife. Die Schritte 6000a, 6000b und 7000a entsprechen dabei dem Schritt 400 aus 1.Method step 5000 corresponds to a comparison of the measured articulation angle alpha with the collision articulation angle (corresponding to step “300” in 1 ). The method step 6000a corresponds to a triggered process in the towing vehicle 2 when the collision articulation angle is exceeded (corresponding to “confirmed”, or “J” for short), step 7000a corresponds to an end of the loop and the method step 6000b corresponds to an omission of an action in the towing vehicle 2 when it falls below or .Maintaining a permissible collision angle (corresponding to “not confirmed”, or “N” for short) or an end of the loop. Steps 6000a, 6000b and 7000a correspond to step 400 1 .

Die Operation mit den Verfahrensschritten 5000, 6000a, 6000b und 7000a kann beliebig oft wiederholt werden. In dem Fall, dass ein Vorgang in dem Zugfahrzeug 2 bei Überschreiten des Kollisionsknickwinkels ausgelöst wird, können verschiedene Vorgänge bzw. Aktionen wie ein Lenkeingriff durchgeführt oder ein Warnsignal ausgegeben werden. Die möglichen Aktionen können entsprechend dem gemessenen Knickwinkel alpha bestimmt werden, wobei Befehle (entsprechend „P 6000a“ in 2) in einer nicht dargestellten Steuereinheit des Zugfahrzeugs 2 hinterlegt sein können.The operation with steps 5000, 6000a, 6000b and 7000a can be repeated as often as desired. In the event that a process in the towing vehicle 2 is triggered when the collision articulation angle is exceeded, various processes or actions such as a steering intervention can be carried out or a warning signal can be issued. The possible actions can be determined according to the measured articulation angle alpha, using commands (corresponding to “P 6000a” in 2 ) can be stored in a control unit, not shown, of the towing vehicle 2.

Nachfolgend wird eine erfindungsgemäße Möglichkeit zur Bestimmung des Kollisionsknickwinkels beschrieben. Dies, also die folgenden Schritte 2000 und 3000, entspricht einem Kollisionsknickwinkellernbetrieb, der dem Normalbetrieb zumindest einmal vorausgehen sollte.A possibility according to the invention for determining the collision articulation angle is described below. This, i.e. the following steps 2000 and 3000, corresponds to a collision articulation angle learning operation, which should precede normal operation at least once.

Der Anspruch 1 umfasst den Kollisionsknickwinkellernbetrieb und den Normalbetrieb.Claim 1 includes the collision articulation angle learning operation and the normal operation.

Das beispielhafte Flussdiagramm nach 2 offenbart somit den Kollisionsknickwinkellernbetrieb zum Festlegen eines Kollisionsknickwinkels und den Normalbetrieb unter Verwendung des festgelegten Kollisionsknickwinkels.The exemplary flowchart according to 2 thus discloses the collision kink angle learning operation for setting a collision kink angle and the normal operation using the set collision kink angle.

In 2 ist insbesondere in den Verfahrensschritten 1000 bis 4000 schematisch ein Verfahren zum Kollisionsknickwinkellernbetrieb gezeigt. Feld „1000“ entspricht einem Start des Verfahrens. Gemäß einem Verfahrensschritt 2000 erfolgt zunächst ein Bestimmen des verfügbaren Sensorfreiraums SF.In 2 A method for collision articulation angle learning operation is shown schematically, particularly in method steps 1000 to 4000. Field “1000” corresponds to a start of the procedure. According to a method step 2000, the available sensor clearance SF is first determined.

Der Sensorfreiraum SF (siehe z. B. 5 bis 7) wird durch das Sensorsystem mit einem einem Erfassungsbereich entsprechenden Erfassungswinkel beta (siehe 5, in 5 wird für „beta“ das Symbol „β“ verwendet) detektiert. Der Sensorfreiraum SF ist ein freier, von dem Erfassungsbereich umfasster, Bereich am hinteren Ende des Zugfahrzeugs 2 unter Abzug des Anhängers 1.The sensor clearance SF (see e.g. 5 until 7 ) is controlled by the sensor system with a Detection angle beta corresponding to a detection area (see 5 , in 5 the symbol “β” is used for “beta”. The sensor clearance SF is a free area at the rear end of the towing vehicle 2, including the detection area, with the trailer 1 removed.

Ein zum Zeitpunkt einer Detektion des Sensorfreiraums SF gemessener Knickwinkel alpha bildet einen Ausgangsknickwinkel. Nachfolgend erfolgt ein Bestimmen mindestens eines Kollisionsknickwinkels (Schritt 3000 in 2), unter Berücksichtigung einer Kupplungsschwenkachse P als Scheitelpunkt und dem detektierten Sensorfreiraum SF (siehe 4 und 9). Der mindestens eine Kollisionsknickwinkel ist ein resultierender Differenzwinkel zwischen dem Erfassungswinkel beta und dem Ausgangsknickwinkel.A kink angle alpha measured at the time of detection of the sensor clearance SF forms an initial kink angle. At least one collision angle is then determined (step 3000 in 2 ), taking into account a coupling pivot axis P as the apex and the detected sensor clearance SF (see 4 and 9 ). The at least one collision kink angle is a resulting difference angle between the detection angle beta and the initial kink angle.

Der Sensorfreiraum SF wird z. B. in Kreissektoren SFi eingeteilt, wobei eine jeweilige Sensoreinheit oder Sensor 3, 4, 10 des Sensorsystems einen Ausgangspunkt für die Kreissektoren SFi bildet. In 10 ist schematisch ein Kreissektor SFi bezeichnet. Weiter ist in 10 schematisch ein Bereich des Sensorfreiraums SF dargestellt, in welchem Messungen S1 bis S10 über den Sensor 10 durchgeführt werden. Der Sensor 10 kann an dem Zugfahrzeug 2, z. B. auch an einer Kupplung (nicht dargestellt) des Zugfahrzeugs 2 angeordnet sein. Zur weiteren Veranschaulichung sei auf die 5 und 6 verwiesen, in welchen ein Sensorfreiraum SF für eine parallele Ausrichtung von Anhänger-Längsachse Y und Fahrzeuglängsachse X und für eine schiefe Ausrichtung von AnhängerLängsachse Y und Fahrzeuglängsachse X dargestellt ist. Der bestimmte Sensorfreiraum SF ist hierbei durch Fahrzeugsensoren 3, 4, 10 bestimmt (siehe 4 und 10). Der jeweils bestimmte Erstreckungsbereichs des Sensorfreiraums SF hängt dabei insbesondere davon ab, wo die Sensoren 3, 4, 10 angeordnet sind, d.h. von dem Bereich, den die Sensoren 3, 4, 10 erfassen können. Der verfügbare Sensorfreiraum SF kann je nach räumlichen Erfassungsvermögen der Sensoren 3, 4, 10 mehrere Teil-Sensorfreiräume umfassen.The sensor clearance SF is z. B. divided into circular sectors SFi, with a respective sensor unit or sensor 3, 4, 10 of the sensor system forming a starting point for the circular sectors SFi. In 10 a circular sector is schematically referred to as SFi. Next is in 10 an area of the sensor free space SF is shown schematically, in which measurements S1 to S10 are carried out via the sensor 10. The sensor 10 can be on the towing vehicle 2, e.g. B. also be arranged on a coupling (not shown) of the towing vehicle 2. For further illustration, refer to: 5 and 6 referenced, in which a sensor clearance SF is shown for a parallel alignment of the trailer longitudinal axis Y and vehicle longitudinal axis X and for an oblique alignment of the trailer longitudinal axis Y and vehicle longitudinal axis X. The specific sensor clearance SF is determined by vehicle sensors 3, 4, 10 (see 4 and 10 ). The specific extent of the sensor free space SF depends in particular on where the sensors 3, 4, 10 are arranged, ie on the area that the sensors 3, 4, 10 can detect. The available sensor clearance SF can comprise several partial sensor clearances depending on the spatial detection capability of the sensors 3, 4, 10.

Je nach Ausgestaltung des Zugfahrzeugs 2 und des Anhängers 1 muss nun der bestimmte Kollisionsknickwinkel eingestellt werden. Hierfür können folgende Überlegungen zweckdienlich sein.Depending on the design of the towing vehicle 2 and the trailer 1, the specific collision articulation angle must now be set. The following considerations may be useful for this purpose.

Die Kupplungsschwenkachse P zwischen der Anhängerkupplung des Zugfahrzeugs 2 und der Deichsel 5 des Anhängers 1 bildet einen Kreismittelpunkt für einen Projektionskreis PR. Der Projektionskreis PR wird senkrecht zur Fahrzeuglängsachse X des Zugfahrzeugs 2 in zwei Bereiche unterteilt, nämlich in einen das Zugfahrzeug 2 einschließenden Knickwinkel-Kollisionsbereich KK und in einen Anhänger-Schwenkbereich AS, der einen Knickwinkel-Anhängerbereich KA aufweist (siehe 9).The coupling pivot axis P between the trailer coupling of the towing vehicle 2 and the drawbar 5 of the trailer 1 forms a circle center for a projection circle PR. The projection circle PR is divided into two areas perpendicular to the vehicle longitudinal axis 9 ).

Der Knickwinkel-Kollisionsbereich KK und der Knickwinkel-Anhängerbereich KA werden so bestimmt, dass ein Schwellwert des gespeicherten Kollisionsknickwinkels überschritten wird, wenn der in Echtzeit gemessene Knickwinkel alpha einen Betrag übersteigt, sodass der Knickwinkel-Anhängerbereich KA den Knickwinkel-Kollisionsbereich KK schneidet. In anderen Worten wird eine Grenzebene E zwischen dem Knickwinkel-Anhängerbereich KA und dem Knickwinkel-Kollisionsbereich KK von dem Knickwinkel-Anhängerbereich KA geschnitten.The articulation angle collision area KK and the articulation angle trailer area KA are determined such that a threshold value of the stored collision articulation angle is exceeded when the articulation angle alpha measured in real time exceeds an amount so that the articulation angle trailer area KA intersects the articulation angle collision area KK. In other words, a boundary plane E between the articulation angle trailer area KA and the articulation angle collision area KK is intersected by the articulation angle trailer area KA.

Messwerte zu dem Sensorfreiraum SF werden bei einer Ausrichtung des Zugfahrzeugs 2 und des Anhängers 1 entsprechend einem bestimmten Knickwinkel alpha zwischen der Fahrzeuglängsachse X und der Anhängerlängsachse Y detektiert, wobei der bestimmte Knickwinkel alpha derart gewählt ist, dass der Anhänger 1 durch das Sensorsystem des Zugfahrzeugs 2 erfassbar ist. Beispielhaft sei auf die 3 und 4 für mögliche Ausrichtungen von Zugfahrzeug 2 und Anhänger 1 verwiesen. Der Sensorfreiraum SF wird während einer, insbesondere vorwärts gerichteten, Geradeausfahrt des Zugfahrzeugs 2 mit dem angekuppelten Anhänger 1 durch das Sensorsystem detektiert (siehe 3).Measured values for the sensor clearance SF are detected when the towing vehicle 2 and the trailer 1 are aligned according to a specific articulation angle alpha between the vehicle's longitudinal axis is detectable. An example is this 3 and 4 for possible alignments of towing vehicle 2 and trailer 1. The sensor clearance SF is detected by the sensor system during straight-ahead travel of the towing vehicle 2 with the coupled trailer 1, in particular forward-facing (see 3 ).

Bevorzugt werden zwei Kollisionsknickwinkel gespeichert, wobei die Fahrzeuglängsachse X des Zugfahrzeugs 2 eine Trennachse für beide Kollisionsknickwinkel bildet, wobei ein erster Kollisionsknickwinkel bei einem Einschwenken des Anhängers 1 nach rechts und ein zweiter Kollisionsknickwinkel bei dem Einschwenken des Anhängers 1 nach links gebildet wird (siehe 7 und 8).Two collision articulation angles are preferably stored, with the vehicle longitudinal axis 7 and 8th ).

Der bestimmte Kollisionsknickwinkel wird an den Speicher des Zugfahrzeugs 2 übermittelt. Von dem Speicher können Daten zu dem Sensorfreiraum SF ausgegeben werden, welche im Verfahrensschritt 4000 der 2 verarbeitet werden. Gemäß dem beispielhaften Verfahrensschritt 4000 wird eine bevorstehende Eingabe von nichtverfügbarem Freiraum, d. h. nicht verfügbarem Sensorfreiraum, bestimmt. Dies bedeutet, das System ist in Bereitschaft zur Aufnahme und Verarbeitung von Daten zum nicht verfügbaren Sensorfreiraum.The determined collision angle is transmitted to the memory of the towing vehicle 2. Data relating to the sensor clearance SF can be output from the memory, which is provided in method step 4000 2 are processed. According to the exemplary method step 4000, an impending entry of unavailable free space, ie unavailable sensor free space, is determined. This means the system is ready to record and process data about unavailable sensor space.

Zur Bestimmung des Knickwinkels alpha bzw. des Kollisionsknickwinkels können verschiedene Sensoren 3, 4, 10 des Sensorsystems des Zugfahrzeugs 2 verwendet werden (siehe 4). Das Sensorsystem weist mindestens zwei Sensoreinheiten 3, 4, insbesondere als Umgebungssensoren 3, auf, die am Zugfahrzeug 2 am entlang der Fahrzeuglängsachse X hinteren Ende des Zugfahrzeugs 2 angeordnet sind, vorzugsweise an voneinander beabstandeten Eckbereichen des Zugfahrzeugs 2, wobei das Sensorsystem weiterhin bevorzugt einen Knickwinkelsensor 4 aufweist, und/oder eine Kamera.To determine the articulation angle alpha or the collision articulation angle, various sensors 3, 4, 10 of the sensor system of the towing vehicle 2 can be used (see 4 ). The sensor system has at least two sensor units 3, 4, in particular as environmental sensors 3, which are mounted on the towing vehicle 2 along the vehicle longitudinal axis

Von der Erfindung eingeschlossen ist ebenfalls ein System und insbesondere ein fahrzeuginternes System mit entsprechenden Mitteln, um die zuvor beschriebenen Verfahrensschritte, insbesondere fahrzeugintern, durchzuführen. Das Zugfahrzeug 2 kann das zuvor beschriebene fahrzeuginterne System aufweisen.Also included in the invention is a system and in particular an in-vehicle system with appropriate means for carrying out the method steps described above, in particular in-vehicle. The towing vehicle 2 can have the vehicle-internal system described above.

Das zuvor beschriebene System bzw. Verfahren wird insbesondere in dem Zugfahrzeug 2 verwendet. Das zuvor beschriebene Verfahren kann computerimplementiert sein. Auch ist von dem Rahmen der Erfindung ein computerlesbares Speichermedium umfasst, welches das erfindungsgemäße Verfahren umfasst. Von der Erfindung umfasst ist ebenfalls ein Signal zur Übertragung und/oder zum Empfang von dem erfindungsgemäßen (fahrzeuginternen) System oder gemäß vorteilhaften Ausgestaltungen des vorbeschriebenen (fahrzeuginternen) Systems bzw. ein Signal erzeugt durch Schritte des zuvor beschriebenen Verfahrens.The system or method described above is used in particular in the towing vehicle 2. The method described above can be computer implemented. The scope of the invention also includes a computer-readable storage medium which comprises the method according to the invention. The invention also includes a signal for transmission and/or reception from the (vehicle-internal) system according to the invention or according to advantageous embodiments of the above-described (vehicle-internal) system or a signal generated by steps of the method described above.

BezugszeichenlisteReference symbol list

11
AnhängerTrailer
22
Zugfahrzeugtowing vehicle
33
UmgebungssensorAmbient sensor
44
KnickwinkelsensorArticulation angle sensor
55
Deichseldrawbar
1010
Sensor sensor
100100
Abrufen von Daten mindestens eines gespeicherten KollisionsknickwinkelsRetrieve data from at least one stored collision articulation angle
200200
Detektieren des Knickwinkels zwischen der Fahrzeuglängsachse und der Anhängerlängsachse in EchtzeitDetecting the articulation angle between the vehicle's longitudinal axis and the trailer's longitudinal axis in real time
300300
Vergleichen des mindestens einen gespeicherten Kollisionsknickwinkels und des in Echtzeit detektierten KnickwinkelsComparing the at least one stored collision kink angle and the kink angle detected in real time
400400
Auslösen eines kollisionsvermeidenden Vorgangs in dem Zugfahrzeug Triggering a collision-avoiding process in the towing vehicle
10001000
Startbegin
20002000
Bestimmen eines Sensorfreiraums bzw. FreiraumsDetermining a sensor clearance or clearance
30003000
Bestimmen eines KollisionsknickwinkelsDetermine a collision kink angle
40004000
Bereithalten für eine Eingabe eines nicht verfügbaren SensorfreiraumsStand by for an unavailable sensor clearance entry
50005000
VergleichenCompare
6000a6000a
Ausführen eines VorgangsExecute an operation
6000b6000b
Ende der SchleifeEnd of the loop
7000a7000a
Ende der Schleife nach Ausführen eines Vorgangs End of loop after executing an operation
alpha, αalpha, α
KnickwinkelBend angle
beta, βbeta, β
Erfassungswinkel des Sensorsystems Detection angle of the sensor system
EE
Grenzebeneborder plain
JJ
Knickwinkel überschrittenBend angle exceeded
NN
Knickwinkel eingehalten/nicht überschrittenBend angle maintained/not exceeded
PP
KupplungsschwenkachseCoupling pivot axis
XX
Längsachse des ZugfahrzeugsLongitudinal axis of the towing vehicle
YY
Längsachse des AnhängersLongitudinal axis of the trailer
ZZ
Radachse des Anhängers Wheel axle of the trailer
ASAS
Anhänger-SchwenkbereichTrailer swing range
KAKA
Anhänger-KollisionsbereichTrailer collision area
KFKF
Knickwinkel-FreiraumBend angle clearance
KKKK
Knickwinkel-KollisionsbereichArticulation angle collision area
PRPR
ProjektionskreisProjection circle
SFSF
SensorfreiraumSensor clearance
SFiSFi
Kreissektoren des Sensorfreiraums Circular sectors of the sensor clearance
P 6000aP6000a
Befehle für VorgängeCommands for operations
S1 - S10S1 - S10
Messwerte zu AbstandsmessungenMeasured values for distance measurements

Claims (12)

Verfahren zur Kollisionsvermeidung und Winkelbestimmung zwischen einem Anhänger (1) und einem Zugfahrzeug (2), wobei der Anhänger (1) derart über eine Deichsel (5) mit einer Anhängerkupplung am hinteren Ende des Zugfahrzeugs (2) gekuppelt ist, dass sich bei einem Lenkeinschlag des fahrenden Zugfahrzeugs (2) ein Knickwinkel (alpha) zwischen einer Anhängerlängsachse (Y) des Anhängers (1) und einer Fahrzeuglängsachse (X) des Zugfahrzeugs (2) bildet, wobei das Verfahren folgende Verfahrensschritte aufweist: - Detektieren eines Sensorfreiraums (SF) (2000) durch ein Sensorsystem mit einem einem Erfassungsbereich entsprechenden Erfassungswinkel (beta), wobei der Sensorfreiraum (SF) ein freier, von dem Erfassungsbereich umfasster, Bereich am hinteren Ende des Zugfahrzeugs (2) unter Abzug des Anhängers (1) ist, wobei ein zum Zeitpunkt einer Detektion des Sensorfreiraums (SF) gemessener Knickwinkel (alpha) einen Ausgangsknickwinkel bildet, - Bestimmen mindestens eines Kollisionsknickwinkels (3000), unter Berücksichtigung einer Kupplungsschwenkachse (P) als Scheitelpunkt und dem detektierten Sensorfreiraum (SF), wobei der mindestens eine Kollisionsknickwinkel ein resultierender Differenzwinkel zwischen dem Erfassungswinkel (beta) und dem Ausgangsknickwinkel ist, - Speichern des mindestens einen Kollisionsknickwinkels, sodass die Daten des mindestens einen gespeicherten Kollisionsknickwinkels abgerufen werden können, - Abrufen von Daten des mindestens einen gespeicherten Kollisionsknickwinkels zwischen der Fahrzeuglängsachse (X) und der Anhängerlängsachse (Y) (100), - Detektieren des Knickwinkels (alpha) zwischen der Fahrzeuglängsachse (X) und der Anhängerlängsachse (Y) in Echtzeit mit dem Sensorsystem (200), - Vergleichen des mindestens einen gespeicherten Kollisionsknickwinkels und des in Echtzeit detektierten Knickwinkels (alpha) (300), - wenn das Vergleichen ergibt, dass der gespeicherte Kollisionsknickwinkel bei einer weiteren Fahraktivität des Zugfahrzeugs (2) überschritten wird, Auslösen eines kollisionsvermeidenden Vorgangs in dem Zugfahrzeug (2) (400) zum Vermeiden eines Überschreitens des gespeicherten Kollisionsknickwinkels. Method for collision avoidance and angle determination between a trailer (1) and a towing vehicle (2), wherein the trailer (1) is coupled via a drawbar (5) to a trailer coupling at the rear end of the towing vehicle (2) in such a way that when the steering is turned of the moving towing vehicle (2) forms an articulation angle (alpha) between a trailer longitudinal axis (Y) of the trailer (1) and a vehicle longitudinal axis (X) of the towing vehicle (2), the method having the following method steps: - detecting a sensor clearance (SF) ( 2000) through a sensor system with a detection angle (beta) corresponding to a detection area, the sensor clearance (SF) being a free, area at the rear end of the towing vehicle (2) encompassed by the detection area, with the trailer (1) removed, an articulation angle (alpha) measured at the time of detection of the sensor clearance (SF) forming an initial articulation angle, - determining at least one collision articulation angle (3000 ), taking into account a coupling pivot axis (P) as the apex and the detected sensor clearance (SF), whereby the at least one collision kink angle is a resulting difference angle between the detection angle (beta) and the initial kink angle, - storing the at least one collision kink angle, so that the data of the at least a stored collision articulation angle can be retrieved, - retrieving data of the at least one stored collision articulation angle between the vehicle longitudinal axis (X) and the trailer longitudinal axis (Y) (100), - detecting the articulation angle (alpha) between the vehicle longitudinal axis (X) and the trailer longitudinal axis (Y ) in real time with the sensor system (200), - comparing the at least one stored collision articulation angle and the articulation angle (alpha) (300) detected in real time, - if the comparison shows that the stored collision articulation angle is exceeded during a further driving activity of the towing vehicle (2). is, triggering a collision-avoiding process in the towing vehicle (2) (400) to avoid exceeding the stored collision articulation angle. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Sensorfreiraum (SF) in Kreissektoren (SFi) eingeteilt wird, wobei eine jeweilige Sensoreinheit (3, 4, 10) des Sensorsystems einen Ausgangspunkt für die Kreissektoren (SFi) bildet.Procedure according to Claim 1 , wherein the sensor free space (SF) is divided into circular sectors (SFi), with a respective sensor unit (3, 4, 10) of the sensor system forming a starting point for the circular sectors (SFi). Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei die Kupplungsschwenkachse (P) zwischen der Anhängerkupplung des Zugfahrzeugs (2) und der Deichsel (5) des Anhängers (1) einen Kreismittelpunkt für einen Projektionskreis (PR) bildet, wobei der Projektionskreis (PR) senkrecht zur Fahrzeuglängsachse (X) des Zugfahrzeugs (2) in zwei Bereiche unterteilt wird, nämlich in einen das Zugfahrzeug (2) einschließenden Knickwinkel-Kollisionsbereich (KK) und in einen Anhänger-Schwenkbereich (AS), der einen Knickwinkel-Anhängerbereich (KA) aufweist, wobei der Schwellwert des gespeicherten Kollisionsknickwinkels überschritten wird, wenn der in Echtzeit gemessene Knickwinkel (alpha) einen Betrag übersteigt, sodass der Knickwinkel-Anhängerbereich (KA) den Knickwinkel-Kollisionsbereich (KK) schneidet.Procedure according to one of the Claims 1 or 2 , wherein the coupling pivot axis (P) between the trailer coupling of the towing vehicle (2) and the drawbar (5) of the trailer (1) forms a circle center for a projection circle (PR), the projection circle (PR) being perpendicular to the longitudinal axis (X) of the towing vehicle (2) is divided into two areas, namely an articulation angle collision area (KK) enclosing the towing vehicle (2) and a trailer pivoting area (AS) which has an articulation angle trailer area (KA), the threshold value of the stored collision articulation angle is exceeded when the articulation angle (alpha) measured in real time exceeds an amount such that the articulation angle trailer area (KA) intersects the articulation angle collision area (KK). Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Auslösen eines kollisionsvermeidenden Vorgangs in dem Zugfahrzeug (2) (400) zumindest eine der folgenden Aktionen umfasst: Ausgeben eines Warnsignals an einen Fahrer des Zugfahrzeugs (2), Regeln des Zugfahrzeugs (2) entsprechend eines Bremseingriffs, und/oder Regeln des Zugfahrzeugs (2) entsprechend eines Lenkeingriffs.Method according to one of the preceding claims, wherein triggering a collision-avoiding process in the towing vehicle (2) (400) comprises at least one of the following actions: issuing a warning signal to a driver of the towing vehicle (2), regulating the towing vehicle (2) according to a braking intervention , and/or regulating the towing vehicle (2) according to a steering intervention. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei Messwerte zu dem Sensorfreiraum (SF) bei einer Ausrichtung des Zugfahrzeugs (2) und des Anhängers (1) entsprechend einem bestimmten Knickwinkel (alpha) zwischen der Fahrzeuglängsachse (X) und der Anhängerlängsachse (Y) detektiert werden, wobei der bestimmte Knickwinkel (alpha) derart gewählt ist, dass der Anhänger (1) durch das Sensorsystem des Zugfahrzeugs (2) erfassbar ist.Method according to one of the preceding claims, wherein measured values for the sensor clearance (SF) are detected when the towing vehicle (2) and the trailer (1) are aligned according to a specific articulation angle (alpha) between the vehicle longitudinal axis (X) and the trailer longitudinal axis (Y). , whereby the specific articulation angle (alpha) is selected such that the trailer (1) can be detected by the sensor system of the towing vehicle (2). Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Sensorfreiraum (SF) während einer, insbesondere vorwärts gerichteten, Geradeausfahrt des Zugfahrzeugs (2) mit dem angekuppelten Anhänger (1) durch das Sensorsystem detektiert wird.Method according to one of the preceding claims, wherein the sensor clearance (SF) is detected by the sensor system while the towing vehicle (2) is traveling straight ahead, in particular forward-facing, with the coupled trailer (1). Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei zwei Kollisionsknickwinkel gespeichert werden, wobei die Fahrzeuglängsachse (X) des Zugfahrzeugs (2) eine Trennachse für beide Kollisionsknickwinkel bildet, wobei ein erster Kollisionsknickwinkel bei einem Einschwenken des Anhängers (1) nach rechts und ein zweiter Kollisionsknickwinkel bei dem Einschwenken des Anhängers (1) nach links gebildet wird.Method according to one of the preceding claims, wherein two collision articulation angles are stored, the vehicle longitudinal axis (X) of the towing vehicle (2) forming a separating axis for both collision articulation angles, a first collision articulation angle when the trailer (1) pivots to the right and a second collision articulation angle is formed by pivoting the trailer (1) to the left. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Sensorsystem mindestens zwei Sensoreinheiten (3, 4), insbesondere als Umgebungssensoren (3), aufweist, die am Zugfahrzeug (2) am entlang der Fahrzeuglängsachse (X) hinteren Ende des Zugfahrzeugs (2) angeordnet sind, vorzugsweise an voneinander beabstandeten Eckbereichen des Zugfahrzeugs (2), wobei das Sensorsystem weiterhin bevorzugt einen Knickwinkelsensor (4) aufweist, und/oder eine Kamera.Method according to one of the preceding claims, wherein the sensor system has at least two sensor units (3, 4), in particular as environmental sensors (3), which are arranged on the towing vehicle (2) at the rear end of the towing vehicle (2) along the vehicle's longitudinal axis (X). , preferably on spaced-apart corner regions of the towing vehicle (2), the sensor system further preferably having a bend angle sensor (4) and/or a camera. System, aufweisend Mittel zum Ausführen des Verfahrens nach einem der vorgehenden Ansprüche 1 bis 8.System comprising means for carrying out the method according to one of the preceding Claims 1 until 8th . Fahrzeuginternes System, aufweisend Mittel zum fahrzeuginternen Ausführen von Verfahrensschritten des Verfahrens nach einem der vorgehenden Ansprüche 1 bis 8.Vehicle-internal system, comprising means for carrying out method steps of the method according to one of the preceding ones within the vehicle Claims 1 until 8th . Zugfahrzeug (2) mit einem System nach Anspruch 9.Towing vehicle (2) with a system Claim 9 . Signal erzeugt durch Schritte des Verfahrens nach einem der vorgehenden Ansprüche 1 bis 8.Signal generated by steps of the method according to one of the preceding Claims 1 until 8th .
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