DE102024201560A1

DE102024201560A1 - Driver assistance system for trailers

Info

Publication number: DE102024201560A1
Application number: DE102024201560.1A
Authority: DE
Inventors: Kai Buechler; Sebastian Muth; Matthias Eix
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2024-02-21
Filing date: 2024-02-21
Publication date: 2025-08-21
Also published as: WO2025176394A1

Abstract

Fahrerassistenzsystem für Gespanne aus einem Zugfahrzeug und einem Anhänger, mit einer Umfeldsensorik (10, 12) und einer elektronischen Auswertungs- und Steuereinrichtung (14), in der Fahrerassistenzfunktionen implementiert sind, dadurch gekennzeichnet,dass eine der Fahrerassistenzfunktionen eine Knickwinkelwarnfunktion (38) ist, die ein Signal (S) ausgibt, wenn der Knickwinkel (α) zwischen Zugfahrzeug und Anhänger einen Schwellenwert (T) überschreitet.Driver assistance system for combinations consisting of a towing vehicle and a trailer, with an environmental sensor system (10, 12) and an electronic evaluation and control device (14) in which driver assistance functions are implemented, characterized in that one of the driver assistance functions is an articulation angle warning function (38) which outputs a signal (S) when the articulation angle (α) between the towing vehicle and the trailer exceeds a threshold value (T).

Description

Die Erfindung betrifft ein Fahrerassistenzsystem für Gespanne aus einem Zugfahrzeug und einem Anhänger, mit einer Umfeldsensorik und einer elektronischen Auswertungs- und Steuereinrichtung, in der Fahrerassistenzfunktionen implementiert sind.The invention relates to a driver assistance system for combinations consisting of a towing vehicle and a trailer, with an environmental sensor system and an electronic evaluation and control device in which driver assistance functions are implemented.

Stand der TechnikState of the art

Kraftfahrzeuge sind häufig mit einem Fahrerassistenzsystem ausgestattet, das verschiedene Fahrerassistenzfunktionen bereitstellt, beispielsweise eine Geschwindigkeits- und Abstandsregelung, eine Totwinkelüberwachung und/oder einen Spurwechselassistenten. Wenn das Fahrzeug ein Zugfahrzeug ist, an das ein Anhänger angehängt werden kann, so erfordert dies gewisse Anpassungen in der Funktionalität des Fahrerassistenzsystems.Motor vehicles are often equipped with a driver assistance system that provides various driver assistance functions, such as cruise control, distance control, blind spot monitoring, and/or lane change assistance. If the vehicle is a towing vehicle that can be coupled to a trailer, this requires certain adaptations to the functionality of the driver assistance system.

Aus US 2015325126 A1 ist ein Fahrerassistenzsystem bekannt, bei dem das Vorhandensein eines Anhängers mit Hilfe eines Radarsystems des Zugfahrzeugs erkannt wird. Zur Unterscheidung zwischen einem Anhänger und einem in geringem Abstand folgenden anderen Fahrzeug wird hier der Umstand ausgenutzt, dass der Anhänger bei Geradeausfahrt stets den gleichen Abstand zum Zugfahrzeug hat und dass sich auch bei Kurvenfahrten der mit dem Radarsystem gemessene Abstand nur innerhalb sehr enger Grenzen ändert.Out of US 2015325126 A1 A driver assistance system is known in which the presence of a trailer is detected using a radar system on the towing vehicle. To distinguish between a trailer and another vehicle following at a short distance, the system exploits the fact that the trailer always maintains the same distance from the towing vehicle when driving straight ahead, and that the distance measured by the radar system only changes within very narrow limits, even when cornering.

Aus US 9 211 889 B1 ist ein ähnliches System bekannt, bei dem, sofern ein Anhänger vorhanden ist, auch die Länge des Gespanns gemessen wird. Dazu wird bei Kurvenfahrten der Abstand von Reflexionszentren gemessen, die sich im hinteren Endbereich des Anhängers befinden.Out of US 9 211 889 B1 A similar system is known in which, if a trailer is present, the length of the vehicle combination is also measured. To do this, the distance between reflection centers located at the rear end of the trailer is measured when cornering.

Aus DE 11 2020 000 325 T5 ist ein Fahrerassistenzsystem bekannt, bei dem die Umfeldsensorik (z. B. ein Radarsystem) dazu genutzt wird, wichtige Eigenschaften eines Anhängers wie beispielsweise die Länge, die Zahl der Achsen und die Höhe des Anhängers zu messen.Out of DE 11 2020 000 325 T5 is a driver assistance system in which environmental sensors (e.g. a radar system) are used to measure important properties of a trailer such as the length, the number of axles and the height of the trailer.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Aufgabe der Erfindung ist es, die Funktionalität eines Fahrerassistenzsystems für Gespanne zu verbessern.The object of the invention is to improve the functionality of a driver assistance system for trailers.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass eine der Fahrerassistenzfunktionen eine Knickwinkelwarnfunktion ist, die ein Signal ausgibt, wenn der Knickwinkel zwischen Zugfahrzeug und Anhänger einen Schwellenwert überschreitet.This object is achieved according to the invention in that one of the driver assistance functions is a bend angle warning function which emits a signal when the bend angle between the towing vehicle and the trailer exceeds a threshold value.

Zugfahrzeuge weisen generell eine Anhängerkupplung auf, die - zumindest innerhalb gewisser Grenzen - eine Schwenkbewegung des Anhängers um eine vertikale Achse zulässt. Der Knickwinkel ist definiert als der Winkel zwischen der Längsachse des Zugfahrzeugs und der Längsachse des Anhängers. Wenn das Zugfahrzeug mit angehängtem Anhänger und eingeschlagener Lenkung zurücksetzt, so nimmt tendenziell der Knickwinkel zu. Wenn der Fahrer des Zugfahrzeugs ungeübt oder unaufmerksam ist, kann der Knickwinkel einen kritischen Wert überschreiten, ab dem die Gefahr von Schäden am Zugfahrzeug oder am Anhänger besteht, beispielsweise weil der von der Kupplung zugelassene Schwenkbereich überschritten wird oder weil Teile des Anhängers oder seiner Deichsel an Teilen des Zugfahrzeugs anstoßen. Erfindungsgemäß wird die Umfeldsensorik dazu benutzt, den aktuellen Knickwinkel zu messen und ein Warnsignal auszugeben, wenn sich der Knickwinkel dem kritischen Wert nähert . Towing vehicles generally have a trailer coupling which – at least within certain limits – permits the trailer to pivot around a vertical axis. The articulation angle is defined as the angle between the longitudinal axis of the towing vehicle and the longitudinal axis of the trailer. When the towing vehicle reverses with a trailer attached and the steering turned, the articulation angle tends to increase. If the driver of the towing vehicle is inexperienced or inattentive, the articulation angle may exceed a critical value above which there is a risk of damage to the towing vehicle or trailer, for example because the pivoting range permitted by the coupling is exceeded or because parts of the trailer or its drawbar come into contact with parts of the towing vehicle. According to the invention, the environmental sensor system is used to measure the current articulation angle and to issue a warning signal when the articulation angle approaches the critical value.

Wenn die Länge der Deichsel des Anhängers bekannt ist und der Anhänger, wie es üblicherweise der Fall ist, eine im Wesentlichen ebene, rechtwinklig zur Längsachse orientierte Frontpartie aufweist, kann der Knickwinkel beispielsweise dadurch bestimmt werden, dass mit einem Radarsensor der direkt vom Knickwinkel abhängige minimale Abstand zwischen dem Radarsensor und der Frontpartie des Anhängers gemessen wird. Wahlweise kann auch mit Hilfe eines winkelauflösenden Radarsensors der Richtungswinkel eines markanten Reflexpunktes an der Frontpartie des Anhängers gemessen werden. Für die Messungen kann beispielsweise ein Radarsensor benutzt werden, der ohnehin am Fahrzeug vorhanden ist und beispielsweise zur Überwachung des Rückraums auf einer Seite des Fahrzeugs und zur Ausgabe von Totwinkelwarnungen dient. Dabei ist es nicht erforderlich, dass Teile des Anhängers ständig im Blickfeld des Radarsensors liegen müssen. Es genügt, wenn Teile des Anhängers in das Blickfeld des Radarsensors gelangen, bevor der maximal zulässige Knickwinkel erreicht wird.If the length of the trailer's drawbar is known and the trailer, as is usually the case, has a substantially flat front end oriented at a right angle to the longitudinal axis, the articulation angle can be determined, for example, by using a radar sensor to measure the minimum distance between the radar sensor and the front of the trailer, which is directly dependent on the articulation angle. Alternatively, the directional angle of a prominent reflection point on the front of the trailer can be measured using an angle-resolving radar sensor. For example, a radar sensor that is already present on the vehicle can be used for the measurements. This sensor is used to monitor the rear area on one side of the vehicle and to issue blind spot warnings, for example. It is not necessary for parts of the trailer to be constantly in the field of view of the radar sensor. It is sufficient if parts of the trailer come into the field of view of the radar sensor before the maximum permissible articulation angle is reached.

Es versteht sich, dass zur Messung des Knickwinkels anstelle von Radarsensoren auch andere Typen von Sensoren eingesetzt werden können, beispielsweise Kameras mit elektronischer Bildauswertung, Ultraschall- oder Lidarsensoren oder dergleichen.It is understood that other types of sensors can be used to measure the articulation angle instead of radar sensors, for example cameras with electronic image analysis, ultrasonic or lidar sensors or the like.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.Advantageous embodiments and further developments of the invention emerge from the subclaims.

Das von der Knickwinkelwarnfunktion ausgegebene Signal muss nicht allein in einem Warnsignal bestehen. In einer vorteilhaften Ausführungsform wird ein optisches oder akustisches Warnsignal ausgegeben, wenn der Knickwinkel einen ersten Schwellenwert überschreitet, und, wenn daraufhin kein Eingriff durch den Fahrer erfolgt, so wird in kaskadierten weiteren Schritten zunächst ein kurzzeitiger aktiver Bremseingriff und dann ein schrittweise massiverer Bremseingriff bis hin zu einer Rangiernotbremsung ausgelöst, damit die ein Schaden am Zugfahrzeug oder Anhänger vermieden wird.The signal emitted by the articulation angle warning function does not have to consist solely of a warning signal. In an advantageous embodiment, a visual or acoustic warning signal is given when the articulation angle exceeds a first threshold value, and if there is no intervention by the driver, then in further cascaded steps, first a short-term active braking intervention and then a gradually more massive braking intervention up to an emergency shunting braking is triggered in order to avoid damage to the towing vehicle or trailer.

Neben der Vermeidung von Schäden und der Erhöhung der Fahrsicherheit bietet die Erfindung auch einen Komfortgewinn für den Fahrzeugführer, da dieser dadurch die Möglichkeit hat, sich verstärkt auf die im Umfeld des Fahrmanövers befindlichen Hindernisse (z. B. Personen) zu konzentrieren.In addition to preventing damage and increasing driving safety, the invention also offers increased comfort for the driver, as it allows him or her to concentrate more on the obstacles (e.g. people) in the vicinity of the driving maneuver.

Bei der Bestimmung des Schwellenwertes bzw. der Schwellenwerte für die Knickwinkelwarnfunktion sollte generell der jeweilige Kupplungstyp berücksichtigt werden. Dabei ist beispielsweise zu unterscheiden zwischen:

1) für PKW: Kugelkopfkupplung am Heck des Fahrzeugs
2) für PKW: Schwanenhals- oder Sattelkupplung auf der Ladefläche eines Pick-Ups
3) für Sattelzugmaschinen: Sattelkupplung
4) für LKW: Maulkupplung am Fahrzeugheck (Normalkupplung)
5) für LKW: Maulkupplung unterhalb der Ladefläche zwischen letzter Hinterachse und Fahrzeugheck (Tiefkupplung)
6) für PKW/LKW: Hakenkupplung (z. B. Nato-Kupplung)

When determining the threshold(s) for the articulation angle warning function, the respective coupling type should generally be taken into account. For example, a distinction must be made between:

1) for cars: ball head coupling at the rear of the vehicle
2) for cars: gooseneck or fifth wheel coupling on the loading area of a pick-up
3) for tractor units: fifth wheel coupling
4) for trucks: jaw coupling at the rear of the vehicle (standard coupling)
5) for trucks: jaw coupling below the loading area between the last rear axle and the rear of the vehicle (low coupling)
6) for cars/trucks: hook coupling (e.g. NATO coupling)

Für die Kupplungstypen 1), 4) und 5) ergibt sich dabei typischerweise, abhängig von der jeweiligen Fahrzeuggeometrie, ein maximaler Knickwinkel von etwa +/- 90°. Bei den Kupplungstypen 2) und 3) können dagegen auch maximale Knickwinkel von etwa +/- 100° möglich sein.For coupling types 1), 4), and 5), a maximum articulation angle of approximately +/- 90° typically results, depending on the respective vehicle geometry. For coupling types 2) and 3), however, maximum articulation angles of approximately +/- 100° are also possible.

Da die Kupplung üblicherweise permanent am Zugfahrzeug verbleibt, brauchen die Parameter, die den Kupplungstyp bestimmen, nur einmal im Fahrerassistenzsystem des Zugfahrzeugs eingegeben zu werden. Andere Parameter, die sich beispielsweise auf die Geometrie des
Anhängers beziehen, müssen dagegen ggf. aktualisiert werden, wenn ein anderer Anhänger angehängt wird.Since the coupling usually remains permanently attached to the towing vehicle, the parameters that determine the coupling type only need to be entered once in the driver assistance system of the towing vehicle. Other parameters that relate, for example, to the geometry of the
trailer, however, may need to be updated if another trailer is attached.

Wie aus den eingangs erwähnten Veröffentlichungen zum Stand der Technik hervorgeht, ist es im Prinzip auch möglich, Parameter des Anhängers direkt mit Hilfe der Umfeldsensorik zu messen. Ebenso kann auch der Umstand, dass überhaupt ein Anhänger angehängt ist, mit Hilfe der Umfeldsensorik festgestellt werden. Dabei lässt sich insbesondere der Umstand ausnutzen, dass sich die Kinematik und Dynamik eines Anhängers in charakteristischer Weise von der Kinematik und Dynamik eines selbstständig fahrenden Fahrzeugs unterscheidet.As the aforementioned publications on the state of the art demonstrate, it is in principle also possible to measure trailer parameters directly using the environment sensors. Likewise, the fact that a trailer is attached at all can be determined using the environment sensors. This makes it possible to exploit the fact that the kinematics and dynamics of a trailer differ in characteristic ways from those of a self-driving vehicle.

Im Folgenden wird ein Ausführungsbeispiel anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

1 ein Blockdiagramm eines erfindungsgemäßen Fahrerassistenzsystems; und
2 eine Skizze eines Zugfahrzeugs und eines Anhängers in einer Situation, in der sich der Knickwinkel dem zulässigen Grenzwert nähert.

The following example is explained in more detail using the drawing. It shows:

1 a block diagram of a driver assistance system according to the invention; and
2 a sketch of a towing vehicle and a trailer in a situation where the articulation angle approaches the permissible limit.

Das in 1 gezeigte Fahrerassistenzsystem weist eine durch zwei Radarsensoren 10, 12 gebildete Umfeldsensorik und eine elektronische Auswertungs- und Steuereinrichtung 14 auf. Die Radarsensoren 10, 12 sind an den linken und rechten hinteren Ecken eines Kraftfahrzeugs verbaut und überwachen jeweils einen Raum hinter und links bzw. rechts neben dem Fahrzeug. Gegebenenfalls können die Ortungsbereiche der beiden Radarsensoren einander überlappen, so dass auch der Raum unmittelbar hinter dem Fahrzeug erfasst werden kann.The 1 The driver assistance system shown comprises an environmental sensor system formed by two radar sensors 10, 12 and an electronic evaluation and control device 14. The radar sensors 10, 12 are installed at the left and right rear corners of a motor vehicle and each monitor an area behind and to the left and right of the vehicle, respectively. If necessary, the detection ranges of the two radar sensors can overlap, so that the area immediately behind the vehicle can also be detected.

Die Auswertungs- und Steuereinrichtung 14 enthält ein Radarmodul 16, das die von den Radarsensoren 10, 12 empfangenen und digitalisierten Signale weiter auswertet und Abstände, Relativgeschwindigkeiten, Azimutwinkel und vorzugsweise auch Elevationswinkel verschiedener Reflexpunkte an einem oder mehreren georteten Objekten berechnet. Auf diese Weise erhält man Ortungsdaten 18, die in einem Zuordnungsmodul 20 weiter analysiert werden. Insbesondere sucht das Zuordnungsmodul 20 nach Gruppen von Radarreflexen, für die aufgrund weitgehend übereinstimmender Relativgeschwindigkeiten anzunehmen ist, dass sie zu demselben Objekt gehören. Wenn es sich bei dem Fahrzeug, das mit dem Radarsystem ausgerüstet ist, um ein Zugfahrzeug handelt, das einen Anhänger zieht, so werden die Radarsensoren 10, 12 zumindest bei Kurvenfahrten auch Radarreflexe von dem Anhänger empfangen, und das Zuordnungsmodul 20 wird diese Reflexe einem gemeinsamen Objekt zuordnen, von dem aber noch nicht klar ist, ob es sich wirklich um einen Anhänger oder um ein anderes Fahrzeug handelt. Einen ersten Anhaltspunkt gibt die für diese Reflexpunkte gemessene mittlere Relativgeschwindigkeit. Da sich der Anhänger mit derselben Geschwindigkeit bewegt wie das Zugfahrzeug, werden bei einem Anhänger die gemessenen Relativgeschwindigkeiten nahe bei null liegen. Für Objekte, deren Relativgeschwindigkeit um mehr als einen bestimmten Schwellenwert von null abweicht, kann von vorn herein ausgeschlossen werden, dass es sich um einen Anhänger handelt. Auch bei Objekten, deren Relativgeschwindigkeit nahezu null ist, besteht aber die Möglichkeit, dass es sich nicht um einen Anhänger handelt, sondern um ein anderes Fahrzeug, das zufällig mit der gleichen Absolutgeschwindigkeit fährt wie das eigene Fahrzeug.The evaluation and control device 14 contains a radar module 16, which further evaluates the digitized signals received by the radar sensors 10, 12 and calculates distances, relative speeds, azimuth angles, and preferably also elevation angles of various reflection points on one or more located objects. In this way, location data 18 is obtained, which is further analyzed in an assignment module 20. In particular, the assignment module 20 searches for groups of radar reflections that, due to largely identical relative speeds, can be assumed to belong to the same object. If the vehicle equipped with the radar system is a tractor pulling a trailer, the radar sensors 10, 12 will also receive radar reflections from the trailer, at least when cornering, and the assignment module 20 will assign these reflections to a common object, although it is not yet clear whether this is actually a trailer or another vehicle. The average relative speed measured for these reflection points provides an initial indication. Since the trailer is moving at the same speed as the towing vehicle, the measured relative speeds for a trailer will be close to zero. For objects whose relative speed deviates from zero by more than a certain threshold, It can be ruled out from the outset that it is a trailer. Even with objects whose relative speed is almost zero, there is a possibility that it is not a trailer, but another vehicle that happens to be traveling at the same absolute speed as your own vehicle.

Damit diese Ungewissheit aufgelöst werden kann, weist die Auswertungs- und Steuereinrichtung 14 ein Modellmodul 22 auf, in dem verschiedene Anhängertypen modelliert werden können. Jedes Anhängermodell ist dabei durch einen Satz von Parametern gekennzeichnet, die beispielsweise den Abstand zwischen der Kupplungsposition und der (vordersten) Achse des Anhängers und bei mehrachsigen Anhängern auch die Anzahl der Achsen sowie den Radstand umfassen. Andere Parameter können die Breite, Höhe und Länge sowie die Spurweite des Anhängers angeben.To resolve this uncertainty, the evaluation and control device 14 has a model module 22 in which various trailer types can be modeled. Each trailer model is characterized by a set of parameters, which include, for example, the distance between the coupling position and the (frontmost) axle of the trailer and, in the case of multi-axle trailers, the number of axles and the wheelbase. Other parameters can specify the width, height, length, and track width of the trailer.

Das Modellmodul 22 erhält Daten von einer Eigensensorik 24 des Fahrzeugs. Diese Daten umfassen insbesondere die Absolutgeschwindigkeit v und die Giergeschwindigkeit ω des Fahrzeugs.The model module 22 receives data from the vehicle's own sensor system 24. This data includes, in particular, the vehicle's absolute speed v and yaw rate ω.

Im Modellmodul 22 wird anhand der dynamischen Daten des Zugfahrzeugs und anhand der Modellparameter das dynamische Verhalten des Anhängers modelliert. Insbesondere wird hier prädiziert, wie sich die Ortungsdaten einzelner Reflexpunkte, die sich in verschiedenen Positionen an dem vermeintlichen Anhänger befinden, in Abhängigkeit von der aktuellen Geschwindigkeit v und der aktuellen Änderung der Gierrate ω verändern werden. Wenn die Gierrate null ist, also bei Geradeausfahrt, ändern sich weder die Abstände noch die Relativgeschwindigkeiten noch die Azimutwinkel der Reflexpunkte. Dasselbe gilt auch, wenn die Gierrate zwar von null verschieden ist (Kurvenfahrt) aber über einen längeren Zeitraum konstant geblieben ist. In dem Fall bewegen sich das Zugfahrzeug und der Anhänger auf einer Kreisbahn , und die räumlichen Beziehungen zwischen den Radarsensoren und den verschiedenen Reflexpunkten bleiben unverändert. Prädizierte Werte 26 für die Ortungsdaten der Reflexpunkte werden vom Modellmodul 22 an das Zuordnungsmodul 20 weitergegeben und dort mit den gemessenen Ortungsdaten 18 verglichen.In model module 22, the dynamic behavior of the trailer is modeled based on the dynamic data of the towing vehicle and the model parameters. In particular, it is predicted how the location data of individual reflection points located in various positions on the supposed trailer will change depending on the current speed v and the current change in the yaw rate ω. If the yaw rate is zero, i.e. when driving straight ahead, neither the distances nor the relative speeds nor the azimuth angles of the reflection points change. The same applies if the yaw rate is different from zero (cornering) but has remained constant over a longer period of time. In this case, the towing vehicle and the trailer are moving in a circular path, and the spatial relationships between the radar sensors and the various reflection points remain unchanged. Predicted values 26 for the location data of the reflection points are passed on from model module 22 to assignment module 20, where they are compared with the measured location data 18.

Bei Antritt einer Fahrt, wenn noch keine Ortungsdaten vorliegen, sind die Modellparameter im Modellmodul 22 auf Vorgabewerte eingestellt, die beispielsweise den am häufigsten auftretenden Anhängertyp kennzeichnen. Wenn ein Anhänger angehängt ist, wird das durch die voreingestellten Parameter definierte Modell den Anhänger nicht korrekt beschreiben, so dass die anhand dieses Modells prädizierten Ortungsdaten deutlich von den gemessenen Ortungsdaten abweichen werden. Anhand dieser Abweichungen werden in einem Schätzmodul 28 neue Parameterwerte geschätzt, die die Abweichung zwischen den prädizierten Werten und den gemessenen Werten minimieren.At the start of a journey, when no location data is yet available, the model parameters in model module 22 are set to default values that, for example, indicate the most common trailer type. If a trailer is attached, the model defined by the preset parameters will not accurately describe the trailer, so the location data predicted using this model will deviate significantly from the measured location data. Based on these deviations, new parameter values are estimated in an estimation module 28, minimizing the deviation between the predicted values and the measured values.

Ein Klassifizierungsmodul 30 verfolgt die Historie der Abweichungen und der Modellparameter. Wenn die Modellparameter gegen stabile Werte konvergieren, bei denen in die Abweichungen zwischen den prädizierten Ortungsdaten und den gemessenen Ortungsdaten unterhalb geeigneter Schwellenwerte liegen, so entscheidet das Klassifizierungsmodul, dass es sich bei dem georteten Objekt tatsächlich um einen Anhänger handelt. Im Fahrerassistenzsystem kann dann ein Flag gesetzt werden, durch das die Funktionalität auf Anhängerbetrieb eingestellt wird. Solange die Abweichungen größer bleiben als die Schwellenwerte, wird keine Anhängermeldung ausgegeben. Ebenso entscheidet das Klassifizierungsmodul 30, dass kein Anhänger angehängt ist, wenn die Abweichungen zwar zeitweise unter dem Schwellenwert liegen aber die Modellparameter zeitlich schwanken, weil die Abweichungen nur dadurch minimiert werden können, dass die Modellparameter, die den Anhänger beschreiben, fortlaufend angepasst werden. Die Schwellenwerte für die Abweichungen und für die Schwankungsbreite der Modellparameter können dadurch bestimmt werden, dass das Klassifizierungsmodul 30 durch machine learning trainiert wird, beispielsweise während Testfahrten mit verschiedenen Anhängertypen und mit nachfolgenden Fahrzeugen, die mit Anhängern verwechselt werden könnten.A classification module 30 tracks the history of deviations and model parameters. If the model parameters converge towards stable values where the deviations between the predicted location data and the measured location data are below suitable thresholds, the classification module decides that the located object is indeed a trailer. A flag can then be set in the driver assistance system, which sets the functionality to trailer operation. As long as the deviations remain greater than the thresholds, no trailer message is issued. Likewise, the classification module 30 decides that no trailer is attached if the deviations are temporarily below the threshold but the model parameters fluctuate over time, because the deviations can only be minimized by continuously adjusting the model parameters that describe the trailer. The threshold values for the deviations and for the range of fluctuation of the model parameters can be determined by training the classification module 30 by machine learning, for example during test drives with different trailer types and with following vehicles that could be confused with trailers.

Ein Eingabemodul 32 dient zur Eingabe von Parametern, die den Kupplungstyp der Kupplung des Zugfahrzeugs kennzeichnen. Wahlweise können über dieses Eingabemodul auch Parameter des aktuell angehängten Anhängers eingegeben werden. Dadurch lässt sich eine schnellere Konvergenz bzw. eine höhere Präzision des Anhängermodells erreichen.An input module 32 is used to enter parameters that identify the coupling type of the towing vehicle. Optionally, parameters of the currently attached trailer can also be entered via this input module. This allows for faster convergence and greater precision of the trailer model.

In 2 sind ein Zugfahrzeug 34 und ein Anhänger 36 in der Draufsicht gezeigt. Auch die Positionen der Radarsensoren 10, 12 sind in 2 zu erkennen. Eine Längsachse f des Zugfahrzeugs 34 und eine Längsachse t des Anhängers 36 schneiden sich an der Stelle einer Kupplung K und bilden miteinander einen Winkel α, der als Knickwinkel bezeichnet wird. Wenn in der 2 gezeigten Situation das Zugfahrzeug 34 weiter zurücksetzt, nimmt der Knickwinkel α zu, und es besteht die Gefahr, dass die Deichsel des Anhängers an einem Teil des Zugfahrzeugs anstößt.In 2 A towing vehicle 34 and a trailer 36 are shown in plan view. The positions of the radar sensors 10, 12 are also shown in 2 A longitudinal axis f of the towing vehicle 34 and a longitudinal axis t of the trailer 36 intersect at the location of a coupling K and form an angle α with each other, which is referred to as the articulation angle. If in the 2 If the towing vehicle 34 continues to reverse in the situation shown, the articulation angle α increases and there is a risk that the trailer drawbar will hit a part of the towing vehicle.

Einer der Modellparameter, die im Klassifizierungsmodul 30 berechnet und fortlaufend aktualisiert werden, ist der Knickwinkel α. Der jeweils aktuelle Wert des Knickwinkels α wird an ein Warnmodul 38 (1) weitergeleitet. Außerdem berechnet das Klassifizierungsmodul 30 anhand der über das Eingabemodul 32 eingegebenen Kupplungsparameter und der berechneten oder eingegebenen Parameter des Anhängermodells einen Satz von Schwellenwerten T für eine Knickwinkelwarnung. Das Warnmodul 38 vergleicht den aktuellen Knickwinkel α mit den Schwellenwerten T. Sobald der Knickwinkel α einen dieser Schwellenwerte überschreitet, wird ein Signal S ausgegeben. Wenn α den kleinsten Schwellenwert überschreitet, handelt es sich bei dem Signal S um ein Warnsignal, das eine akustische und/oder optische Warnmeldung für den Fahrer auslöst. Wenn den α nächsthöheren Schwellenwert überschreitet, handelt es sich bei dem Signal S um ein Eingriffssignal, das in einem Bremssystem 40 des Fahrzeugs einen kurzzeitigen Bremseingriff auslöst. Bei Überschreitung weiterer Schwellenwerte werden sukzessive stärkere und längere Bremseingriffe auflöst, bis hin zu einer Rangiernotbremsung.One of the model parameters calculated and continuously updated in the classification module 30 is the articulation angle α. The current value of the articulation angle α is sent to a warning module 38 ( 1 ). In addition, the classification module 30 calculates a set of threshold values T for a kink angle warning based on the coupling parameters entered via the input module 32 and the calculated or entered parameters of the trailer model. The warning module 38 compares the current kink angle α with the threshold values T. As soon as the kink angle α exceeds one of these threshold values, a signal S is output. If α exceeds the smallest threshold value, the signal S is a warning signal that triggers an acoustic and/or visual warning for the driver. If α exceeds the next higher threshold value, the signal S is an intervention signal that triggers a brief braking intervention in a braking system 40 of the vehicle. If further threshold values are exceeded, successively stronger and longer braking interventions are triggered, up to and including an emergency braking maneuver.

Die Abstände zwischen den Schwellenwerten T und dem maximal zulässigen Knickwinkel α können von dynamischen Parametern wie beispielsweise der Fahrgeschwindigkeit v oder der Giergeschwindigkeit ω abhängig sein, und zwar in der Weise, dass das Signal S umso früher ausgegeben wird, je schneller sich der aktuelle Knickwinkel α dem Grenzwert nähert.The distances between the threshold values T and the maximum permissible articulation angle α can depend on dynamic parameters such as the driving speed v or the yaw rate ω, in such a way that the signal S is output earlier, the faster the current articulation angle α approaches the limit value.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES CONTAINED IN THE DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of documents submitted by the applicant was generated automatically and is included solely for the convenience of the reader. This list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturCited patent literature

US 2015325126 A1 [0003]
US 9 211 889 B1 [0004]
DE 11 2020 000 325 T5 [0005]

Claims

Driver assistance system for combinations consisting of a towing vehicle (34) and a trailer (36), with an environmental sensor system (10, 12) and an electronic evaluation and control device (14) in which driver assistance functions are implemented, characterized in that one of the driver assistance functions is an articulation angle warning function (38) which outputs a signal (S) when the articulation angle (α) between the towing vehicle and the trailer exceeds a threshold value (T).

Driver assistance system according to Claim 1 , in which the environmental sensor system has at least one radar sensor (10, 12).

Driver assistance system according to Claim 1 or 2 , in which the signal (S) emitted by the articulation angle warning function (38) is one of several signals which are emitted at successively higher threshold values (T) and which, when the lowest threshold value is exceeded, trigger a visual or acoustic warning to the driver and, when higher threshold values are exceeded, trigger interventions in the braking system (40) with increasing intensity and/or duration.

Driver assistance system according to one of the preceding claims, in which the threshold value or threshold values (T) are variable, the distance between each threshold value (T) and a maximum permissible articulation angle (α) being greater the faster the articulation angle approaches the maximum permissible value.

Driver assistance system according to one of the preceding claims, with an input module (32) for entering parameters that characterize a trailer coupling (K) of the towing vehicle (34).

Driver assistance system according to Claim 5 , in which the input module (32) is also designed for the input of parameters that characterize the trailer (36).

Driver assistance system according to one of the preceding claims, comprising a classification module (30) which is designed to determine the presence of a trailer (36) on the basis of the data detected by the environmental sensor system (10, 12) and to classify the trailer in more detail.