Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Fahrassistenzsystems, ein Computerprogrammprodukt, ein Fahrassistenzsystem, ein Gespann und einen Nachrüstsatz.

Es sind Fahrassistenzsysteme bekannt, die den Fahrer eines Fahrzeugs bei einer Fahrt mit einem an das Fahrzeug angehängten Anhänger unterstützen. Beispielsweise wird bei einer Rückwärtsfahrt eine voraussichtliche Trajektorie des Anhängers ermittelt. Hierzu benötigt das Fahrassistenzsystem bestimmte Maße des Anhängers, die beispielsweise von dem Fahrer manuell eingegeben werden, oder aber von dem Fahrassistenzsystem auf Basis unterschiedlicher Messdaten geschätzt werden.

US 2017/0083773 A1 offenbart ein Fahrassistenzsystem, das auf Basis einer an einer Stirnseite des Anhängers angebrachten Markierung und eines von einer nach hinten gerichteten Kamera des Fahrzeugs aufgenommenen Kamerabilds, in welchem die Markierung enthalten ist, einen Winkel zwischen dem Anhänger und dem Fahrzeug bestimmt.

US 2014/0160276 A1 offenbart ein System, das auf Basis von Kamerabildern und einem Vergleich von darin erkannten Merkmalen einen Winkel zwischen einem Fahrzeug und einem Anhänger sowie eine Länge und Breite des Anhängers ermitteln soll.

Vor diesem Hintergrund besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, den Betrieb eines Fahrassistenzsystems bei einer Fahrt mit einem gekoppelten Anhänger zu verbessern.

Gemäß einem ersten Aspekt wird ein Verfahren zum Betreiben eines Fahrassistenzsystems für ein Fahrzeug, welches eine Anhängevorrichtung zum Koppeln eines Anhängers mit dem Fahrzeug aufweist, vorgeschlagen. In einem ersten Schritt a) wird ein optisches Sensorsig- nal empfangen, welches wenigstens eine Information eines an einer Seite eines mit dem Fahrzeug gekoppelten Anhängers angeordneten optisch erfassbaren Merkmals umfasst. In einem zweiten Schritt b) wird ein geometrisches Merkmal des optisch erfassbaren Merkmals in Abhängigkeit des empfangenen Sensorsignals ermittelt. In einem dritten Schritt c) wird ein Knickwinkel des gekoppelten Anhängers erfasst. In einem vierten Schritt d) wird ein geometrischer Parameter des Anhängers in Abhängigkeit des ermittelten geometrischen Merkmals, des erfassten Knickwinkels und einer vorgegebenen geometrischen Eigenschaft des Fahrzeugs ermittelt.

Dieses Verfahren weist den Vorteil auf, dass eine Trajektorie des Anhängers automatisch und mit einer hohen Genauigkeit auf Basis des ermittelten geometrischen Parameters ermittelbar ist. Eine manuelle Eingabe des geometrischen Parameters ist damit nicht nötig.

Das optische Sensorsignal ist beispielsweise ein Bild einer nach hinten gerichteten Kamera, vorzugsweise einer im Bereich eines Außenspiegels angeordneten Kamera. Das Bild umfasst zumindest einen Teilbereich einer Seite des Anhängers, in dem das optisch erfassbare Merkmal angeordnet ist.

Das optisch erfassbare Merkmal kann eine Markierung sein, die extra für diesen Zweck an dem Anhänger angebracht wurde, kann aber auch ein Merkmal des Anhängers sein, das für einen anderen Zweck an dem Anhänger angebracht wurde, wie eine mechanische Einrichtung, eine Sicherheitseinrichtung, oder dergleichen. Das optisch erfassbare Merkmal kann einen Aufkleber, einen Retroreflektor, eine Gravur oder dergleichen umfassen.

Das optisch erfassbare Merkmal hat hinterlässt insbesondere eine spezifische Signatur in dem optischen Sensorsignal. Die spezifische Signatur kann in einem infraroten Wellenlängenbereich, einem visuellen Wellenlängenbereich und/oder in einem ultravioletten Wellenlängenbereich vorhanden sein. Unter einer Seite des gekoppelten Anhängers werden vorliegend insbesondere eine rechte und eine linke Seite des Anhängers relativ zu einer Fahrtrichtung verstanden. Das heißt, dass eine Vorderseite und/oder eine Rückseite des Anhängers insbesondere nicht als "Seite des Anhängers" verstanden werden. Man kann auch sagen, dass die Seite eine seitliche Seite ist.

Das geometrische Merkmal des optisch erfassbaren Merkmals umfasst insbesondere einen Winkel, unter dem das optisch erfassbare Merkmal in dem optischen Sensorsignal sichtbar ist, einen Abstand des optisch erfassbaren Merkmals von der optischen Sensoreinrichtung, eine Höhe und/oder eine Breite des optisch erfassbaren Merkmals in dem optischen Sensorsignal und dergleichen mehr.

Wenn das optische Sensorsignal ein Bild des optisch erfassbaren Merkmals umfasst, dann kann beispielsweise mittels einer Bildtransformation von der Lage des Merkmals in dem Bild auf einen Winkel zwischen einer Sichtlinie zu dem Merkmal und einer Fahrtrichtung geschlossen werden, sofern die optischen Eigenschaften der optischen Sensoreinrichtung und deren Anordnung an dem Fahrzeug bekannt sind.

Der Knickwinkel des gekoppelten Anhängers ist beispielsweise der Winkel zwischen einer Längsachse des Fahrzeugs und einer Längsachse des Anhängers. Der Knickwinkel wird vorzugsweise von einem separaten Knickwinkelsensor erfasst und ausgegeben. In Ausführungsformen kann der Knickwinkel auch auf Basis des optischen Sensorsignals ermittelt werden.

Der zu ermittelnde geometrische Parameter des Anhängers umfasst insbesondere eine Länge und eine Breite des Anhängers an der Stelle, an der das optisch erfassbare Merkmal angeordnet ist. Unter der Länge des Anhängers wird hierbei ein Abstand des optisch erfassbaren Merkmals von einem Kopplungspunkt des Anhängers mit der Anhängevorrichtung entlang der Längsachse des Anhängers verstanden. Unter der Breite des Anhängers wird ein Abstand des optisch erfassbaren Merkmals von einem Mittelpunkt einer Achse des Anhä- ngers senkrecht zu der Längsachse verstanden. Die Breite bezieht sich in diesem Fall nur auf eine Seite des Anhängers. Wenn der Anhänger einen achsensymmetrischen Aufbau aufweist, kann hieraus die Gesamtbreite abgeleitet werden.

Wenn das optisch erfassbare Merkmal beispielsweise an einem hinteren Ende des Anhängers angeordnet ist, dann kann die Gesamtlänge des Anhängers ermittelt werden. Wenn das optisch erfassbare Merkmal beispielsweise auf Höhe einer Achse des Anhängers angeordnet ist, dann kann ein Radstand des Anhängers ermittelt werden. Unter dem Radstand wird hierbei insbesondere ein Abstand der Achse von dem Kopplungspunkt verstanden.

Insbesondere der Radstand des Anhängers ist ein geometrischer Parameter, der zum Ermitteln einer Trajektorie des Anhängers von Vorteil ist.

Die vorgegebene geometrische Eigenschaft des Fahrzeugs umfasst insbesondere eine relative Anordnung der optischen Sensoreinrichtung in Bezug auf den Kopplungspunkt des Anhängers. Diese kann beispielsweise als ein Abstand entlang einer Längsachse des Fahrzeugs und ein Abstand senkrecht zu der Längsachse des Fahrzeugs, oder auch als Abstand von dem Kopplungspunkt und ein Winkel zwischen der Verbindungslinie von Kopplungspunkt zu optischer Sensoreinrichtung und der Längsachse des Fahrzeugs gegeben sein.

In bevorzugten Ausführungsformen wird auf Basis des ermittelten geometrischen Parameters des Anhängers eine Trajektorie des Anhängers ermittelt, um den Nutzer des Fahrzeugs bei der Fahrt zu unterstützen und/oder um eine automatische Fahrt entlang der ermittelten Trajektorie durchzuführen. Hierzu sind vorteilhaft weitere geometrische Eigenschaften des Fahrzeugs vorgegeben, wie beispielsweise ein Randstand des Fahrzeugs und ein Abstand des Kopplungspunkts von einer hinteren Achse des Fahrzeugs. Während der Fahrt werden vorzugsweise zusätzlich Odometriedaten erfasst, wie eine Raddrehzahl und ein Lenkwinkel.

Gemäß einer Ausführungsform des Verfahrens umfasst der Schritt b) ein Ermitteln eines

Abstands des optisch erfassbaren Merkmals von einer das optische Sensorsignal ausge- benden optischen Sensoreinrichtung und/oder eines Winkels zwischen einer Sichtlinie zu dem optisch erfassbaren Merkmal und einer Fahrzeugachse des Fahrzeugs.

Der Winkel kann in Bezug auf die Längsachse und/oder in Bezug auf die Querachse bestimmt sein.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens werden die Schritte a), b) und c) für zumindest zwei unterschiedliche Positionen des gekoppelten Anhängers relativ zu dem Fahrzeug durchgeführt, wobei eine Änderung des ermittelten geometrischen Merkmals bei den beiden unterschiedlichen Positionen und eine Änderung des erfassten Knickwinkels in den beiden unterschiedlichen Positionen ermittelt wird und/oder ein Verhältnis dieser Änderungen ermittelt wird, und wobei der Schritt d) in Abhängigkeit der ermittelten jeweiligen Änderung und/oder in Abhängigkeit des ermittelten Verhältnisses durchgeführt wird.

Bei dieser Ausführungsform kann eine Genauigkeit der Bestimmung verbessert sein, da mehr Messdaten berücksichtigt werden, weshalb die statistische Unsicherheit verringert ist.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens umfasst der Schritt d) ein Ermitteln einer Länge des Anhängers von einem Kupplungspunkt bis zu dem optisch erfassbaren Merkmal und/oder einer Breite des Anhängers an der Position des optisch erfassbaren Merkmals umfasst.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens umfasst das optische Sensorsignal ein Kamerabild umfasst.

Vorzugsweise sind die optischen Eigenschaften, wie eine Auflösung, ein Bildwinkel, eine Ausrichtung der Kamera, und dergleichen der das Kamerabild erfassenden Kamera vorgegeben. Durch eine Bildtransformation lassen sich Bildpunkten dann Richtungen in einem Koordinatensystem des Fahrzeugs zuordnen. Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens umfasst das optische Sensorsignal ein Lidar-Signal umfasst.

Auf Basis des Lidar-Signals (Lidar: engl. "light detection and ranging") kann der Abstand der optischen Sensoreinrichtung zu dem optisch erfassbaren Merkmal direkt ermittelbar sein.

Alternativ zu einem Lidar-Signal kann auch ein Radar-Signal vorgesehen sein, von dem ausgehend der Abstand ebenfalls direkt ermittelbar ist.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens umfasst das optisch erfassbare Merkmal eine Markierung mit einer bestimmten Struktur.

Die Markierung bewirkt insbesondere eine Modulation von auf die Markierung einfallendem Licht in einer durch die Struktur bestimmten Weise.

Die bestimmte Struktur umfasst beispielsweise eine bestimmte Oberflächenstruktur, die einfallende elektromagnetische Strahlung in einer bestimmten Weise reflektiert und/oder absorbiert. Beispielsweise weist die Markierung unterschiedliche Farben auf und/oder in einem vorgegebenen Spektralbereich besonders reflektiv. Die Markierung kann auch als ein optisches Gitter wirken, wobei ein Reflexionsmaximum in Abhängigkeit einer Wellenlänge unter bestimmten Winkeln ermittelbar ist.

Die bestimmte Struktur kann auch eine geometrische Figur umfassen, wie ein Kreuz, einen Kreis, ein Quadrat, und dergleichen mehr, sowie Kombinationen hiervon. Die Markierung ist beispielsweise als ein Aufkleber ausgebildet, der an der Seite des Anhängers angebracht ist.

Bei einer bestimmten Geometrie, wie beispielsweise einem Kreis oder einem Quadrat, dessen Abmessungen vorgegeben ist, kann von dem Bild der der Markierung in dem optischen Sensorsignal beispielsweise unter Verwendung des Strahlensatzes auf den Abstand zu der Markierung geschlossen werden. Da das Bild der Markierung aufgrund der schrägen Sicht in bestimmter, vom Knickwinkel abhängiger Weise verzerrt ist, kann auch auf den Knickwinkel geschlossen werden, sofern ein Winkel zwischen der Ebene, in der die Markierung sich erstreckt, zu der Längsachse des Anhängers bekannt ist. In diesem Fall kann der Knickwinkel ohne eine separate Messeinrichtung erfasst werden.

In Ausführungsformen kann das optisch erfassbare Merkmale eine rotationssymmetrische Struktur aufweisen. Dies kann vorteilhaft sein, wenn das Merkmal beispielsweise auf einem Rad des Anhängers angeordnet ist und sich während der Fahrt mit dem Rad mit dreht.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens umfasst die vorgegebene Eigenschaft des Fahrzeugs eine Länge des Fahrzeugs von der optischen Sensoreinrichtung bis zu dem Kupplungspunkt des Anhängers entlang einer Fahrzeugachse.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens ist eine Position des optisch erfassbaren Merkmals auf dem Anhänger vorgegeben.

Die vorgegebene Position ist beispielsweise ein hinterer Endpunkt der Seite des Anhängers, eine Achsenposition des Anhängers und/oder eine Position des Anhängers, an der dieser die größte Breite aufweist.

In Ausführungsformen sind mehrere optisch erfassbare Merkmale vorgesehen, die an unterschiedlichen vorgegebenen Positionen des Anhängers angeordnet sind.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens weist die Position einen vorbestimmten Abstand zu einer Radachse und/oder zu einem Endpunkt des Anhängers auf.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens umfasst das optische Sensorsignal zusätzlich eine optisch kodierte Information eines geometrischen Parameters des Anhä- ngers. Beispielsweise weist das optisch erfassbare Merkmal einen Barcode, einen QR-Code, einen

Text, eine Zahl, ein Hologramm oder dergleichen auf. Die optisch codierte Information umfasst insbesondere einen Radstand, eine Gesamtlänge und/oder ein Breite des Anhängers.

In Ausführungsformen kann vorgesehen sein, dass an der Vorderseite des Anhängers, die dem Heck des Fahrzeugs gegenüberliegt, eine zusätzliche optisch erfassbare Markierung für diesen Zweck angeordnet ist. Diese zusätzliche Markierung kann beispielsweise von einer nach hinten gerichteten Kamera, wie einer Heckkamera des Fahrzeugs, erfassbar sein und somit die enthaltene Information ausgelesen werden.

Gemäß einem zweiten Aspekt wird ein Computerprogrammprodukt vorgeschlagen, welches Befehle umfasst, die bei der Ausführung des Programms durch einen Computer diesen veranlassen, das Verfahren gemäß dem ersten Aspekt auszuführen.]

Ein Computerprogrammprodukt, wie z.B. ein Computerprogramm-Mittel, kann beispielsweise als Speichermedium, wie z.B. Speicherkarte, USB-Stick, CD-ROM, DVD, oder auch in Form einer herunterladbaren Datei von einem Server in einem Netzwerk bereitgestellt oder geliefert werden. Dies kann zum Beispiel in einem drahtlosen Kommunikationsnetzwerk durch die Übertragung einer entsprechenden Datei mit dem Computerprogrammprodukt oder dem Computerprogramm-Mittel erfolgen.

Gemäß einem dritten Aspekt wird ein Fahrassistenzsystem für ein Fahrzeug, welches eine Anhängevorrichtung zum Koppeln eines Anhängers mit dem Fahrzeug aufweist, vorgeschlagen. Das Fahrassistenzsystem umfasst eine Empfangseinheit zum Empfangen eines optischen Sensorsignals, welches wenigstens eine Information eines an einer Seite eines mit dem Fahrzeug gekoppelten Anhängers angeordneten optisch erfassbaren Merkmals umfasst, eine Ermittlungseinheit zum Ermitteln eines geometrischen Merkmals des optisch erfassbaren Merkmals in Abhängigkeit des empfangenen Sensorsignals, und eine Erfassungseinheit zum Erfassen eines Knickwinkels des gekoppelten Anhängers. Die Ermittlungseinheit ist ferner zum Ermitteln eines geometrischen Parameters des Anhängers in Abhängigkeit des ermittelten geometrischen Merkmals, des erfassten Knickwinkels und einer vorgegebenen geometrischen Eigenschaft des Fahrzeugs eingerichtet.

Die für das vorgeschlagene Verfahren genannten Vorteile und Erläuterungen gelten für das vorgeschlagene Fahrassistenzsystem entsprechend. Die für das vorgeschlagene Verfahren beschriebenen Ausführungsformen und Merkmale gelten für das vorgeschlagene Fahrassistenzsystem entsprechend.

Das Fahrassistenzsystem kann hardwaretechnisch und/oder softwaretechnisch implementiert sein. Bei einer hardwaretechnischen Implementierung kann das Fahrassistenzsystem zum Beispiel als Computer oder als Mikroprozessor ausgebildet sein. Bei einer softwaretechnischen Implementierung kann das Fahrassistenzsystem als Computerprogrammprodukt, als eine Funktion, als eine Routine, als Teil eines Programmcodes oder als ausführbares Objekt ausgebildet sein. Insbesondere kann das Fahrassistenzsystem als Teil eines übergeordneten Steuerungssystems des Fahrzeugs, wie beispielsweise eine ECU (Engine Control Unit), ausgebildet sein.

Die jeweilige Einheit des Fahrassistenzsystems kann hardwaretechnisch und/oder softwaretechnisch implementiert sein. Bei einer hardwaretechnischen Implementierung kann die Einheit zum Beispiel als Computer oder als Mikroprozessor ausgebildet sein. Bei einer softwaretechnischen Implementierung kann die Einheit als Computerprogrammprodukt, als eine Funktion, als eine Routine, als Teil eines Programmcodes oder als ausführbares Objekt ausgebildet sein.

Gemäß einem vierten Aspekt wird ein Gespann umfassend ein Fahrzeug mit einer Anhängevorrichtung zum Koppeln eines Anhängers und einen Anhänger vorgeschlagen. Das Fahrzeug umfasst eine optische Sensoreinrichtung zum Erfassen eines optischen Sensorsignals, welches wenigstens ein optisch erfassbares Merkmal einer Seite des mit dem Fahrzeug gekoppelten Anhängers umfasst, eine Knickwinkel-Erfassungseinheit zum Erfassen eines Knickwinkels des Anhängers relativ zu dem Fahrzeug, und ein Fahrassistenzsystem gemäß dem dritten Aspekt.

Das Fahrzeug ist beispielsweise einen Personenkraftwagen oder auch einen Lastkraftwagen. Das Fahrzeug umfasst vorzugsweise eine Anzahl an Sensoreinheiten, die zum Erfassen des Fahrzustands des Fahrzeugs und zum Erfassen einer Umgebung des Fahrzeugs eingerichtet sind. Beispiele für derartige Sensoreinheiten des Fahrzeugs sind Bildaufnahmeeinrichtungen, wie eine Kamera, ein Radar (engl. "radio detection and ranging") oder auch ein Lidar (engl. "light detection and ranging"), Ultraschallsensoren, Ortungssensoren, Radwinkelsensoren und/oder Raddrehzahlsensoren. Die Sensoreinheiten sind jeweils zum Ausgeben eines Sensorsignals eingerichtet, beispielsweise an das Fahrassistenzsystem.

Der Anhänger ist beispielsweise ein Anhänger zum Transport von Transportgut. Der Anhänger weist beispielsweise eine Achse, zwei Achsen, oder auch noch mehr Achsen auf.

Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Nachrüstsatz zum Nachrüsten eines Gespanns umfassend ein Fahrzeug mit einer Anhängevorrichtung zum Koppeln eines Anhängers und einen Anhänger vorgeschlagen. Der Nachrüstsatz umfasst eine optische Sensoreinrichtung zum Erfassen eines Bildes und zum Ausgeben eines optischen Sensorsignals, wobei die optische Sensoreinrichtung derart an dem Fahrzeug anordenbar ist, dass ein erfasstes Bild wenigstens einen Teilbereich einer Seite des mit dem Fahrzeug gekoppelten Anhängers umfasst, eine in dem Teilbereich an der Seite des Anhängers anordenbare Markierung, und eine Verarbeitungseinheit, die zum Ausführen des Verfahrens gemäß dem ersten Aspekt auf Basis des von der optischen Sensoreinrichtung ausgegebenen optischen Sensorsignals eingerichtet ist.

Mit diesem Nachrüstsatz ist es vorteilhaft möglich, das erfindungsgemäße Verfahren auch bei Gespannen einzusetzen, die die notwendigen Einrichtungen noch nicht aufweisen. In Ausführungsformen kann der Nachrüstsatz zusätzlich eine Knickwinkel-Erfassungseinheit zum Erfassen eines Knickwinkels des Anhängers relativ zu dem Fahrzeug umfassen.

Weitere mögliche Implementierungen der Erfindung umfassen auch nicht explizit genannte Kombinationen von zuvor oder im Folgenden bezüglich der Ausführungsbeispiele beschriebenen Merkmale oder Ausführungsformen. Dabei wird der Fachmann auch Einzelaspekte als Verbesserungen oder Ergänzungen zu der jeweiligen Grundform der Erfindung hinzufügen.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Aspekte der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche sowie der im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispiele der Erfindung. Im Weiteren wird die Erfindung anhand von bevorzugten Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigelegten Figuren näher erläutert.

Fig. 1 zeigt eine schematische Ansicht eines Fahrzeugs mit daran gekoppeltem Anhänger aus einer Vogelperspektive;

Fig. 2 zeigt eine weitere schematische Ansicht eines Fahrzeugs mit daran gekoppeltem Anhänger aus einer Vogelperspektive;

Fig. 3 zeigt schematisch zwei Ansichten einer Ausführungsform eines optisch erfassbaren Merkmals;

Fig. 4 zeigt eine dritte schematische Ansicht eines Fahrzeugs mit daran gekoppeltem Anhänger aus einer Vogelperspektive;

Fig. 5 zeigt ein schematisches Blockdiagramm eines Ausführungsbeispiels eines Fahrassistenzsystems; und Fig. 6 zeigt ein schematisches Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels eines Verfahrens zum Betreiben eines Fahrassistenzsystems.

In den Figuren sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit denselben Bezugszeichen versehen worden, sofern nichts anderes angegeben ist.

Fig. 1 zeigt eine schematische Ansicht eines Fahrzeugs 100 mit daran gekoppeltem Anhänger 200 aus einer Vogelperspektive. Das Fahrzeug 100 und der Anhänger 200 bilden ein Gespann 300. Das Fahrzeug 100 ist beispielsweise ein Auto. Das Auto 100 weist ein Fahrassistenzsystem 1 10 auf, das beispielsweise als ein Steuergerät ausgebildet ist. Zudem sind an dem Auto 100 eine Mehrzahl an Umgebungssensoreinrichtungen 120, 130 angeordnet, wobei es sich beispielhaft um optische Sensoren 120 und Ultraschallsensoren 130 handelt. Die optischen Sensoren 120 umfassen beispielsweise visuelle Kameras, ein Radar und/oder ein Lidar. Die optischen Sensoren 120 können jeweils ein Bild eines jeweiligen Bereichs aus der Umgebung des Autos 100 erfassen und als optisches Sensorsignal ausgeben. Die Ultraschallsensoren 130 sind zum Erfassen eines Abstands zu in der Umgebung angeordneten Objekten und zum Ausgeben eines entsprechenden Sensorsignals eingerichtet. Mittels den von den Sensoren 120, 130 erfassten Sensorsignalen kann das Fahrassistenzsystem 110 in der Lage sein, das Auto 100 teilautonom oder auch vollautonom zu fahren. Dies gilt sowohl auf den Betrieb des Fahrzeugs 100 mit dem Anhänger 200 als auch ohne den Anhänger 200. Außer den in der Fig. 1 dargestellten optischen Sensoren 120 und Ultraschallsensoren 130 kann vorgesehen sein, dass das Fahrzeug 100 verschiedene weitere Sensoreinrichtungen 120, 130 aufweist. Beispiele hierfür sind ein Mikrofon, ein Beschleunigungssensor, eine Antenne mit gekoppeltem Empfänger zum Empfangen von elektromagnetisch übertragbarer Datensignale, und dergleichen mehr.

Das Fahrzeug 100 weist eine Anhängevorrichtung 102 auf, mit welcher der Anhänger 200 koppelbar ist. In gekoppeltem Zustand bildet der Kupplungspunkt KP einen Fixpunkt im Bezugssystem des Fahrzeugs 100, um welchen sich der Anhänger 200 drehen kann. Der Anhänger 200 weist in diesem Beispiel zwei Räder (ohne Bezugszeichen) auf, die mit einer Achse 202 des Anhängers 200 verbunden sind. Es handelt sich beispielsweise um eine starre Achse 202. Ein dynamisches Verhalten des Anhängers 200 bei der Fahrt hängt insbesondere von eine Breite AB des Anhängers 200 und einem Radstand AR des Anhängers 200 ab. Der Radstand AR ist hierbei durch den Abstand der Achse 202 von dem Kupplungspunkt KP gegeben. Eine weitere geometrische Größe, die bei einem Fahrmanöver mit dem Anhänger 200 eine zu berücksichtigende Rolle spielt, ist die Gesamtlänge AL des Anhängers 200, die durch den Abstand des Hecks des Anhängers 200 von dem Kupplungspunkt KP gegeben ist.

Der Anhänger weist eine rechte Seite 200A und eine linke Seite 200B auf. An jeder Seite 200A, 200B ist jeweils ein optisch erfassbares Merkmal 210 angeordnet, das beispielsweise als ein Retroreflektor oder eine Fläche mit einem bestimmten Muster oder dergleichen (siehe auch Fig. 3) ausgebildet ist. Insbesondere mit den an den Außenspiegeln des Fahrzeugs 100 angeordneten optischen Sensoren 120 kann eine jeweilige Seite 200A, 200B des Anhängers 200 erfassbar sein. Ob in einem jeweiligen erfassten optischen Sensorsignal die jeweilige Seite 200A, 200B des Anhängers 200 sichtbar ist, hängt beispielsweise von einem aktuellen Knickwinkel (p (siehe Fig. 2) des Anhängers 200 ab. Auf Basis des erfassten optischen Sensorsignals kann wenigstens ein geometrischer Parameter des Anhängers 200, der sich auf die Position des Merkmals 210 bezieht ermittelt werden, wie beispielsweise eine Länge LM von dem Kupplungspunkt KP bis zu dem Merkmal 210 sowie eine Breite von dem Kupplungspunkt KP zu dem Merkmal 210. Dies ist nachfolgend detailliert anhand der Fig. 2 erläutert.

Fig. 2 zeigt eine weitere schematische Ansicht eines Fahrzeugs 100 mit daran gekoppeltem Anhänger 200 aus einer Vogelperspektive. Es handelt sich beispielsweise um das Fahrzeug 100 und den Anhänger 200 der Fig. 1 . In der Fig. 2 sind das Fahrzeug 100 und der Anhänger 200 nicht parallel zueinander angeordnet, sondern es ist ein Knickwinkel (p zwischen der Fahrzeuglängsachse 104 und der Anhängerlängsachse 204 größer 0° vorhanden. Das Fahrzeug 100 weist an den Außenspiegeln angeordnete Kameras 120 auf. Für die Kamera 120 auf der rechten Fahrzeugseite (die Front des Fahrzeugs weist in der Fig. 2 nach unten) ist deren Abstand LO von dem Kupplungspunkt KP entlang der Fahrzeuglängsachse 104 sowie deren Abstand BO von dem Kupplungspunkt KP senkrecht zu der Fahrzeuglängsachse 104 eingezeichnet. Diese geometrischen Eigenschaften basieren auf der Geometrie der Fahrzeugkarosserie und sind fest vorgegeben.

In der dargestellten Situation erfasst die rechte Kamera 120 die rechte Seite 200A des Anhängers 200. An den Seiten 200A, 200B des Anhängers 200 sind jeweils zwei optisch erfassbare Merkmale 210 - 213 angeordnet. Die Merkmale 211 und 213 sind am Heck des Anhängers 200 und die Merkmale 210 und 212 sind auf Höhe der Achse 202 des Anhängers 200 angebracht. Vorzugsweise sind alle Merkmale 210 - 213 unterscheidbar, zumindest sind die beiden auf einer jeweiligen Seite 200A, 200B angebrachten Merkmale 210, 211 sowie 212, 213 voneinander unterscheidbar.

Basierend auf dem erfassten Bild der rechten Kamera 120 können verschiedene geometrische Merkmale d1 , d2, a1 , a2 des erfassten Merkmals 210, 211 bestimmbar sein. Dies sind insbesondere ein jeweiliger Winkel a1 , a2, unter dem das jeweilige Merkmal 210, 211 in Bezug auf die Fahrzeuglängsachse 104 in dem erfassten Bild liegt. Je nach verwendeter Technologie kann ein Abstand d1 , d2 des jeweiligen Merkmals 210, 211 von der Kamera 120 direkt ermittelt werden, beispielsweise wenn ein Lidar oder ein Radar verwendet wird. Auf Basis eines erfassten Kamerabildes kann der Abstand d1 , d2 beispielsweise ermittelbar sein, wenn die Abmessungen des jeweiligen Merkmals 210, 211 vorgegeben sind und die Größe des Abbilds des jeweiligen Merkmals 210, 211 ermittelt wird.

Auf Basis der geometrischen Größen d1 , d2, a1 , a2 lässt sich unter Berücksichtigung der Geometrie B0, L0 des Fahrzeugs 100 und des aktuellen Knickwinkels (p ein geometrisches Merkmal AB, AL, AR (siehe Fig. 1) des Anhängers 200 ermitteln. Dies erfolgt insbesondere basierend auf trigonometrischen Betrachtungen unter Einbeziehung der bekannten oder vorgegebenen Größen B0, L0, der auf Basis des optischen Sensorsignals direkt messbaren geometrischen Größen d1 , d2, a1 , a2 sowie des Knickwinkels rp, der entweder von einer dedizierten Sensoreinheit (nicht gezeigt) erfasst und ausgegeben wird, oder aber ebenfalls auf Basis des optischen Sensorsignals ermittelbar ist. Die trigonometrischen Betrachtungen basieren auf dem durch die vorgegebenen geometrischen Eigenschaften BO, LO definierten Dreieck und dem durch die gesuchten Größen LM, BM (siehe Fig. 1 ) bestimmten Dreieck. Die beiden Dreiecke weisen einen gemeinsamen Punkt auf (den Kupplungspunkt) und der Knickwinkel (p ist eine veränderliche und gemessene Größe. Eine zweite veränderliche gemessene Größe stellt das geometrische Merkmal d1 , d2, a1 , a2 dar, das basierend auf dem Merkmal 210 - 213 erfasst wird.

Es sei angemerkt, dass eine Länge LM oder Breite BM, die auf Basis des optischen Sensorsignals ermittelbar ist, sich jeweils auf die Position des Merkmals 210 - 213 an dem Anhänger 200 bezieht. Das Merkmal 210 ist auf Höhe der Querachse 202 des Anhängers 200 angebracht, somit wird als Länge LM der Radstand AR des Anhängers 200 ermittelt, das Merkmal 21 1 ist einer hinteren Kante des Anhängers 200 angebracht, somit wird als Länge LM eine Gesamtlänge AL des Anhängers 200 ermittelt. Für eine jeweilige Position des jeweiligen Merkmals 210 - 213 wird zusätzlich ein Abstand des jeweiligen Merkmals 210 - 213 von der Längsachse 204 des Anhängers 200 ermittelt, woraus auf die Breite AB des Anhängers 200 geschlossen werden kann.

Fig. 3 zeigt schematisch zwei Ansichten (A), (B) einer Ausführungsform eines optisch erfassbaren Merkmals 210. Das optisch erfassbare Merkmal 210 ist hierbei als ein sich im Wesentlichen in einer zweidimensionalen Ebene erstreckendes Merkmal, wie beispielsweise ein Aufkleber oder eine Gravur in einer ebenen Fläche, ausgebildet. Das Merkmal 210 zeigt einen Kreis mit eingezeichnetem Kreuz, wobei das Merkmal 210 einen Durchmesser B1 aufweist. In der Ansicht (A) ist eine Draufsicht auf das Merkmal 210 gezeigt, wie es beispielsweise von einer Kamera 120 (siehe Fig. 1 , 2 oder 4) erfasst wird, wenn sich das Merkmal 210 in einer Ebene senkrecht zu einer Blickrichtung zu der Kamera 120 erstreckt. Das Merkmal 210 wird hierbei insbesondere unverzerrt abgebildet. In der Ansicht (B) ist das Merkmal 210 gezeigt, wie beispielsweise von der Kamera 120 abgebildet wird, wenn das Merkmal 210 sich in einer Ebene erstreckt, die nicht senkrecht zu der Blickrichtung zu der Kamera 120 verläuft, sondern beispielsweise einen Winkel von 60° aufweist. Das Merkmal 210 hat dann die scheinbare Breite B1 wobei der Zusammenhang gilt: sin(a) = B17B1 , wobei der Winkel a der Winkel zwischen der Blickrichtung der Kamera 120 und der Erstreckungsebene des Merkmals 210 ist. Sofern das Merkmal 210 sich in einer Ebene erstreckt, die parallel zu der Längsachse 204 des Anhängers 200 ist, dann stimmt der Winkel a mit dem Winkel a1 , a2 der Fig. 2 überein.

Auf Basis der Größe der Abbildung des Merkmals 210 kann auch auf den Abstand d1 , d2 (siehe Fig. 2) zu dem Merkmal 210 geschlossen werden, wenn die optischen Eigenschaften der Kamera 120, wie eine Brennweite und eine Pixelgröße bekannt sind. Hierzu lassen sich strahlenoptische Zusammenhänge, wie der Strahlensatz, anwenden.

Fig. 4 zeigt eine dritte schematische Ansicht eines Fahrzeugs 100 mit daran gekoppeltem Anhänger 200 aus einer Vogelperspektive. Das Fahrzeug 100 und der Anhänger 200 bilden ein Gespann 300. Es handelt sich bei dem Anhänger 200 beispielsweise um einen Bootsanhänger. Eine Breite des Bootes variiert entlang der Länge des Bootes. Der Nutzer des Fahrzeugs 100, des Anhängers 200 und des Boots hat beispielsweise das Gespann 300 wie folgt nachgerüstet. An jedem Außenspiegel des Fahrzeugs 100 hat der Nutzer eine nach hinten gerichtete Kamera 120 angeordnet und an dem Anhänger 200 sowie an dem Boot an insgesamt sechs Positionen (drei je Seite) jeweils eine Markierung 210 - 215 angebracht, die in einem von den Kameras 120 erfassten Bild erkennbar sein können. Die Markierungen 210 — 215 können beispielsweise ein Muster wie das optisch erfassbare Merkmal 210 der Fig. 3 aufweisen und als Aufkleber ausgebildet sein. Vorzugsweise sind die Markierungen 210 — 215 voneinander unterscheidbar. Zudem hat der Nutzer eine Verarbeitungseinheit 105 bereitgestellt, die zum Ausführen des anhand der Fig. 6 beschriebenen Verfahrens eingerichtet ist. Die Verarbeitungseinheit 105 kann ein Bestandteil eines Fahrassistenzsystems 1 10 (siehe Fig. 1 oder 5) bilden. Insbesondere kann die Verarbeitungseinheit 105 softwaretechnisch als Computerprogrammprodukt, als eine Funktion, als eine Routine, als Teil eines Programmcodes oder als ausführbares Objekt ausgebildet sein. Auf Basis der mittels der Kameras 120 optisch erfassbaren Merkmale 210 - 215, die an der Seite des Bootes und auf der Achse 202 des Anhängers 200 angeordnet sind, lassen sich wie anhand der Fig. 2 oder 3 beschrieben eine Länge L13, L14, L15 von dem Kupplungspunkt KP bis zu dem jeweiligen Merkmal 213, 214, 215 entlang einer Längsachse des Anhängers 200 sowie eine Breite B15 von der Längsachse bis zu dem jeweiligen Merkmal 215 ermitteln. In der Fig. 4 ist aus Gründen der Übersicht die Breite nur für das Merkmal 215 angedeutet.

Bei diesem Beispiel können damit für jede Seite des Bootes/Anhängers 200 drei Längenmaße L13, L14, L15 und drei Breitenmaße B15 ermittelt werden. Die ermittelbaren Maße können hilfreich sein, um das Fahrverhalten des Anhängers 200 vorherzusagen und eine Trajek- torie des Anhängers 200 zu bestimmen. Insbesondere bei einer Rückwärtsfahrt des Gespanns 300 kann der Fahrer des Fahrzeugs 100 damit effektiv unterstützt werden. Es ist auch ein teil- oder vollautonomes Fahren des Gespanns 300 möglich.

Fig. 5 zeigt ein schematisches Blockdiagramm eines Ausführungsbeispiels eines Fahrassistenzsystems 110, beispielsweise jenes des Fahrzeugs 100 der Fig. 1. Das Fahrzeug 100 weist insbesondere eine Anhängevorrichtung 102 (siehe Fig. 1 , 2 oder 4) zum Koppeln eines Anhängers 200 (siehe Fig. 1 , 2 oder 4) auf. Das Fahrassistenzsystem 110 umfasst eine Empfangseinheit 112 zum Empfangen eines optischen Sensorsignals SIG, welches wenigstens eine Information eines an einer Seite 200A, 200B (siehe Fig. 1) eines mit dem Fahrzeug 100 gekoppelten Anhängers 200 (siehe Fig. 1 , 2, oder 4) angeordneten optisch erfassbaren Merkmals 210 - 215 (siehe Fig. 1 - 4), eine Ermittlungseinheit 114 zum Ermitteln eines geometrischen Merkmals a1 , a2, d1 , d2 (siehe Fig. 2) des optisch erfassbaren Merkmals 210 — 215 in Abhängigkeit des empfangenen Sensorsignals SIG, und eine Erfassungseinheit 116 zum Erfassen eines Knickwinkels (p (siehe Fig. 2) des gekoppelten Anhängers 200. Die Ermittlungseinheit 114 ist ferner zum Ermitteln eines geometrischen Parameters AB, AL, AR, BM, LM (siehe Fig. 1) des Anhängers 200 in Abhängigkeit des ermittelten geometrischen Merkmals a1 , a2, d1 , d2, des erfassten Knickwinkels (p und einer vorgegebenen geometrischen Eigenschaft B0, L0 (siehe Fig. 2) des Fahrzeugs 100 eingerichtet. Fig. 6 zeigt ein schematisches Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels eines Verfahrens zum Betreiben eines Fahrassistenzsystems 110 (siehe Fig. 1 oder 5) für ein Fahrzeug 100 (siehe Fig. 1 , 2 oder 4), das eine Anhängevorrichtung 102 (siehe Fig. 1 , 2 oder 4) zum Koppeln eines Anhängers 200 (siehe Fig. 1 , 2 oder 4) aufweist. In einem ersten Schritt S1 wird ein optisches Sensorsignal SIG (siehe Fig. 5) empfangen, welches wenigstens eine Information eines an einer Seite 200A, 200B (siehe Fig. 1 ) des mit dem Fahrzeug 100 gekoppelten Anhängers 200 angeordneten optisch erfassbaren Merkmals 210 - 215 (siehe Fig. 1 - 4) umfasst. In einem zweiten Schritt S2 wird ein geometrisches Merkmal a1 , a2, d1 , d2 (siehe Fig. 2) des optisch erfassbaren Merkmals 210 - 215 in Abhängigkeit des empfangenen Sensorsignals SIG ermittelt. In einem dritten Schritt S3 wird ein Knickwinkel (p (siehe Fig. 2) des gekoppelten Anhängers 200 erfasst. In einem vierten Schritt S4 wird ein geometrischer Parameter AB, AL, AR, BM, LM (siehe Fig. 1 ) des Anhängers 200 in Abhängigkeit des ermittelten geometrischen Merkmals a1 , a2, d1 , d2, des erfassten Knickwinkels (p und einer vorgegebenen geometrischen Eigenschaft B0, L0 (siehe Fig. 2) des Fahrzeugs 100 ermittelt.

Das Verfahren wird vorzugsweise mit dem Fahrassistenzsystem 1 10 gemäß der Fig. 5 und mit einem Gespann 300 gemäß einer der Fig. 1 , 2 oder 4 durchgeführt.

Obwohl die vorliegende Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen beschrieben wurde, ist sie vielfältig modifizierbar.

BEZUGSZEICHENLISTE

100 Fahrzeug

102 Anhängevorrichtung

104 Längsachse

105 Verarbeitungseinheit

110 Fahrassistenzsystem

112 Empfangseinheit

114 Ermittlungseinheit

116 Erfassungseinheit

120 optischer Sensor

130 Ultraschallsensor

200 Anhänger

200A Seite

200B Seite

202 Achse

204 Längsachse

210 Merkmal

211 Merkmal

212 Merkmal

213 Merkmal

214 Merkmal

215 Merkmal

300 Gespann cd Winkel a2 Winkel cp Knickwinkel

AB Breite

AL Länge AR Radstand

BO Abstand

B1 Breite

B1 ' Breite B15 Breite

BM Breite d1 Abstand d2 Abstand

LO Abstand L13 Länge

L14 Länge

L15 Länge

LM Länge

KP Kupplungspunkt S1 Verfahrensschritt

52 Verfahrensschritt

53 Verfahrensschritt

54 Verfahrensschritt