Die Erfindung betrifft ein System gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie ein Verfahren zum Betreiben eines Anhängefahrzeugs oder eines Lastzuges mit dem System.

Bekannt ist die Überwachung des Raumes außerhalb von Lastzügen mit Hilfe von Ultraschallsensoren, siehe DE 101 28 792 B4, US 2003/0141965 A1 , GB 2476060 A, US 5,528,217 und WO 2008/121041 A1 . Die drei zuerst genannten Schriften beziehen sich auch auf spezielle Lastzüge, nämlich bestehend aus Sattelauflieger und einem hierfür geeigneten Zugfahrzeug. Vorhandene Sensoren sind quer zur Fahrtrichtung ausgerichtet und erfassen einen durch eine sensorspezifische Abstrahlkeule definierten Raum seitlich neben dem Fahrzeug. Eine nahezu vollständige Abdeckung des Raumes auf einer Seite des Lastzuges wird gewährleistet durch Sensoren sowohl im Bereich der Anhängefahrzeuge als auch des Zugfahrzeugs. Sofern das Zugfahrzeug keine Sensoren aufweist, ist die Abdeckung unvollständig.

Ein besonderes Problem ergibt sich für den Fahrer eines Lastzuges beim

Abbiegen in Richtung zur Beifahrerseite. Der Fahrer kann die Seite nicht einsehen. Der Seitenspiegel weist einen toten Winkel auf. Besonders kritisch sind Situationen, in denen Objekte seitlich neben dem Lastzug zunächst im Spiegel erst sichtbar und dann unsichtbar sind. Dies ist beispielsweise der Fall, wenn nach dem Überholen eines Radfahrers zum Abbiegen abgebremst wird, so dass der Radfahrer wieder aufholt, aus dem Blickfeld des Spiegels verschwindet, sich aber noch seitlich neben dem Zugfahrzeug befindet. Ähnliches gilt für andere langsame Fahrzeuge oder Fußgänger. Der Fahrer müsste in einer derartigen Situation ständig den Rückspiegel beobachten, um wenigstens näherungsweise den Standort des Radfahrers abschätzen zu können. Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung eines Systems bzw. eines Verfahrens, mit dem die seitliche Überwachung einer Kombination von

Fahrzeugen mit möglichst geringem Aufwand möglich ist. Insbesondere soll ein Raum seitlich neben einem Zugfahrzeug überwacht werden, vorzugsweise vor einer Hinterachse eines Sattelaufliegers

Zur Lösung der Aufgabe weisen das erfindungsgemäße System die Merkmale des Anspruchs 1 und ein erfindungsgemäßes Verfahren die Merkmale des Anspruchs 8 auf. Ein speziell auf den Betrieb eines Lastzuges mit Sattelauflieger gerichtetes Verfahren beinhaltet die Merkmale des Anspruchs 15.

Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass in einer mindestens aus zwei Fahrzeugen bestehenden Kombination aus Zugfahrzeug und wenigstens einem

Anhängefahrzeug, wobei ein oder mehrere Sensoren an dem Anhängefahrzeug angeordnet sind, mindestens ein Sensor den Raum seitlich, in Fahrtrichtung vor dem mit Sensoren versehenen Anhängefahrzeug überwacht. Die Sensoren bzw. der mindestens eine Sensor sind insbesondere seitlich am Anhängefahrzeug angeordnet. Das vorlaufende Zugfahrzeug benötigt keine eigenen Sensoren, da der Raum seitlich neben dem Zugfahrzeug durch wenigstens einen Sensor des Anhängefahrzeugs überwacht wird. Das System erfüllt seine Aufgabe auch dann, wenn das Zugfahrzeug keine Sensoren aufweist.

Außerdem ist es möglich mit dem mindestens einen, vorausgerichteten Sensor auch Relativbewegungen zwischen Zugfahrzeug und Anhängefahrzeug zu detektieren, insbesondere dann, wenn sich Aufbauten des Zugfahrzeugs innerhalb der Abstrahlkeule des Sensors bewegen, auch Aufbauten mit aufrechten Kanten quer zur Abstrahlkeule. Eine aufrechte, meist abgerundete Kante bildet beispielsweise einen Übergang zwischen Rückwand und Seitenwand eines Fahrerhauses einer Sattelzugmaschine. Als Aufbauten im Sinne der Erfindung gelten auch speziell für die Detektion durch den Sensor vorgesehene und am vorlaufenden Fahrzeug angeordnete Markierungen, Reflektoren oder andere Bauelemente. Im einfachsten Fall weist das System nur einen Sensor auf der Beifahrerseite des Anhängefahrzeugs auf. Möglich ist auch die Anordnung mehrerer in Fahrtrichtung aufeinander folgender Sensoren auf der Beifahrerseite. Schließlich können ein oder mehrere aufeinander folgende Sensoren alternativ oder zusätzlich auf der Fahrerseite des Anhängefahrzeugs vorgesehen sein.

Nach einem weiteren Gedanken der Erfindung ist vorgesehen, dass die Sensoren einen begrenzten Abstrahlraum, insbesondere Abstrahlkegel oder Abstrahlkeule aufweisen, wobei der Abstrahlraum so gerichtet ist, dass überwiegend oder ausschließlich ein Raum in Vorwärtsfahrtrichtung vor dem jeweiligen Sensor überwacht wird. Der gegen die Fahrtrichtung liegende Raum wird in diesem Fall ausgespart und/oder kann durch einen mit Abstand nachfolgend angeordneten Sensor überwacht werden.

Vorteilhafterweise handelt es sich bei dem Sensor um einen Ultraschall-Sensor. Derartige Sensoren sind bekannt und bewährt und insbesondere in sogenannter Transceiver-Technik ausgeführt, nämlich mit Sender und Empfänger in einem Bauteil.

Erfindungsgemäß kann ein Sensor im Bereich eines Übergangs zwischen einer Fahrzeugseite und einer Fahrzeugvorderseite des Anhängefahrzeugs angeordnet sein. Insbesondere ist der Sensor dabei noch seitlich, also an der Fahrzeugseite angeordnet. Dadurch wird ein toter Winkel bei Geradeausfahrt vermieden.

Nach einem weiteren Gedanken der Erfindung ist vorgesehen, dass am

Anhängefahrzeug wenigstens zwei Sensoren auf einer Seite angeordnet sind, insbesondere derart, dass ein hinterer Sensor einen Raum seitlich neben dem Anhängefahrzeug überwacht und ein vorderer Sensor den Raum seitlich vor dem Anhängefahrzeug bzw. seitlich neben dem Zugfahrzeug. Durch entsprechende Anzahl und/oder Charakteristika geeigneter Sensoren kann so die gesamte Seite einer Kombination aus Zugfahrzeug und Anhängefahrzeug abgedeckt werden. Vorteilhafterweise ist ein Sensor so ausgerichtet, dass ein Übergang zwischen Rückwand und Seitenwand des dem Anhängefahrzeug vorlaufenden Fahrzeugs oder Aufbauten des vorlaufenden Fahrzeugs zumindest beim Abbiegen des letzteren detektierbar ist. Beim Abbiegen bewegt sich das vorlaufende Fahrzeug aus der Spur des Anhängefahrzeugs zur Seite. Diese Bewegung wird vom Sensor detektiert. Auch ändert sich der Abstand der Rückwand oder der Aufbauten zum Sensor. Daraus lässt sich ein Knickwinkel zwischen den Fahrzeugen berechnen.

Erfindungsgemäß kann ein Sensor so ausgerichtet sein, dass vor einer

Hinterachse des dem Anhängefahrzeug vorlaufenden Fahrzeugs liegende

Aufbauten des vorlaufenden Fahrzeugs zumindest beim Abbiegen des letzteren detektierbar sind.

Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Betreiben eines

Anhängefahrzeugs mit dem System können in Abhängigkeit von mittels der Sensoren ermittelten Daten Aktionen ausgelöst werden. Alternativ oder in

Kombination miteinander werden folgende Aktionen im Rahmen der Erfindung bevorzugt, andere Aktionen sind aber nicht ausgeschlossen:

- Im Zugfahrzeug werden Warnsignale ausgegeben, etwa in einer

Fahrerkabine. Die Übertragung von Daten oder Steuerbefehlen vom

Anhängefahrzeug zum Zugfahrzeug kann über einen im Fahrzeugbereich verbreiteten CAN-Bus oder eine andere Art der Datenübertragung erfolgen.

- An mindestens einem der Fahrzeuge werden Warnsignale ausgegeben, insbesondere an dem mit den Sensoren versehenen Anhängefahrzeug. So kann das Anhängefahrzeug akustische oder optische Signaleinrichtungen aufweisen, etwa einen Lautsprecher und durch Ansteuerung desselben Verkehrsteilnehmer seitlich neben dem Anhängefahrzeug oder davor warnen.

- Das mit den Sensoren versehene Fahrzeug wird angebremst,

insbesondere mit mehreren, aufeinanderfolgenden Signalbremsungen. Der Fahrer merkt dadurch unmittelbar, dass eine Gefahr besteht und kann sich darauf einstellen.

- Das mit den Sensoren versehene Fahrzeug wird voll eingebremst. Eine Kollision kann dadurch in den meisten Fällen vermieden werden.

Nach einem weiteren Gedanken der Erfindung ist es vorgesehen, dass

fahrdynamische Regelungen zumindest an dem mit den Sensoren versehenen Fahrzeug ausgelöst werden, insbesondere in Verbindung mit wenigstens einer der nachfolgenden Aktionen: a) Betätigung von Bremsen.

b) Beeinflussung von Dämpfern.

c) Beeinflussung von Federn.

Moderne Anhängefahrzeuge für Lastkraftwagen weisen über elektronische Schalteinheiten (ECUs) angesteuerte elektropneumatische Bremsen und eine elektronisch gesteuerte Luftfederung auf. Eine gezielte Beeinflussung dieser Einrichtungen auf der Grundlage der von den Sensoren gelieferten Daten ist regelungstechnisch leicht machbar. Vorzugsweise ist wenigstens eines der nachfolgenden Ereignisse als Auslöser für Aktionen, insbesondere für

fahrdynamische Regelungen vorgesehen: a) Im Überwachungsbereich der Sensoren befindet sich ein Objekt und wird detektiert.

b) Ein Objekt im Überwachungsbereich kommt dem mit den Sensoren

versehenen Fahrzeug näher.

c) Ein Objekt im Überwachungsbereich kommt dem vorlaufenden Fahrzeug näher.

d) Ein Objekt behält seinen Abstand zu einem der Fahrzeuge.

Nach einem weiteren Gedanken der Erfindung ist vorgesehen, dass auf der Grundlage der von einem vorderen Sensor ermittelten Daten ein Knickwinkel zwischen Anhängefahrzeug und hierzu vorlaufendem Fahrzeug bestimmt wird, und dass in Abhängigkeit vom Knickwinkel und/oder einer vorgegebenen

Geschwindigkeit Aktionen ausgelöst werden. Außerdem kann vorgesehen sein, dass unterhalb eines vorgegebenen Knickwinkels zwischen Anhängefahrzeug und hierzu vorlaufendem Fahrzeug und/oder oberhalb einer vorgegebenen

Geschwindigkeit keine Aktionen ausgelöst werden. Der Knickwinkel ist bei niedrigen Geschwindigkeiten für die Ermittlung des Abbiegens besser geeignet als die in modernen Fahrzeugen grundsätzlich mögliche Bestimmung von

Raddrehzahldifferenzen. Letztere sind erst bei höheren Geschwindigkeiten mit ausreichender Genauigkeit berechenbar.

Beispielsweise wird das System erst aktiviert oder bei aktiviertem System werden Aktionen erst dann ausgelöst, wenn sich das Fahrzeug unterhalb einer

Grenzgeschwindigkeit bewegt, etwa unterhalb 30 km/h, wenn ein vorgegebener Knickwinkel überschritten ist und/oder wenn ein Blinker auf der mit wenigstens einem Sensor versehenen Seite aktiviert wird. Bevorzugte Aktionen sind fahrdynamische Regelungen oder die Ausgabe von Warnsignalen.

Ein erfindungsgemäßes Verfahren bezieht sich auf den Betrieb eines Lastzuges aus Sattelauflieger als Anhängefahrzeug und Sattelzugmaschine als Zugfahrzeug, mit einem erfindungsgemäßen System, wobei die Sattelzugmaschine vor einer Hinterachse liegende Aufbauten aufweist. Die Aufbauten werden von einem am Anhängefahrzeug angeordneten Sensor detektiert, zumindest beim Abbiegen der Sattelzugmaschine, wobei der Sensor einen Raum seitlich, in Fahrtrichtung vor dem Anhängefahrzeug überwacht. Auf der Grundlage der vom Sensor ermittelten Daten werden Aktionen ausgelöst. Beim Abbiegen der Sattelzugmaschine knickt diese relativ zum Sattelauflieger seitlich ab. Dabei gelangen die vor der

Hinterachse der Sattelzugmaschine liegenden Aufbauten mit ihrer Rückseite in den Bereich des Sensors. Somit kann allein durch die Installation des Systems im Sattelauflieger das Fahrverhalten der Sattelzugmaschine detektiert und für das Auslösen fahrdynamischer Regelungen genutzt werden.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung im Übrigen und aus den Ansprüchen. Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend anhand von Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 einen Lastzug aus Sattelauflieger und Sattelzugmaschine bei gerader Vorwärtsfahrt,

Fig. 2 den Lastzug gemäß Fig. 1 beim Abbiegen nach rechts,

Fig. 3 eine Abwandlung von Fig. 2, zur Darstellung der Berechnung eines

Knickwinkels zwischen Sattelauflieger und Sattelzugmaschine.

Ein Lastzug, bestehend aus Anhängefahrzeug 10 und Zugfahrzeug 1 1 fährt gemäß Fig. 1 geradeaus. Beide Fahrzeuge 10, 1 1 sind in Vorwärtsfahrtrichtung entsprechend Pfeil 12 ausgerichtet. Letzterer weist zugleich entlang einer

Längsmittelachse des Anhängefahrzeugs. Das Anhängefahrzeug 10 ist hier ein Sattelauflieger, das Zugfahrzeug 1 1 eine daran angepasste Sattelzugmaschine.

Das Anhängefahrzeug 10 weist seitlich drei, in Fahrtrichtung aufeinanderfolgende Sensoren 13, 14, 15 auf, welche hier als Ultraschall-Sensoren ausgebildet sind. Der vordere Sensor 15 ist nahe einer Vorderwand oder Vorderkante 16 aber noch seitlich am Anhängefahrzeug 10 positioniert. Der mittlere Sensor 14 und der hintere Sensor 15 folgen mit gleichen Abständen zueinander. Der hintere Sensor 13 ist etwa kurz vor der halben Länge des Anhängefahrzeugs 10 positioniert.

Die Sensoren 13, 14, 15 weisen vorzugsweise gleiche Abstrahlkegel 17, 18, 19 auf, insbesondere mit einem Kegelwinkel von etwa 70°. Der Kegelwinkel ist so gewählt, um den Raum in Fahrtrichtung vor dem jeweiligen Sensor bis zum Raum etwa seitlich neben dem Sensor abzudecken. Der Abstrahlkegel 19 des vorderen Sensors 15 ist im Vergleich zu den beiden anderen Abstrahlkegeln 17, 18 leicht einwärtsgeschwenkt, so dass eine Rückseite 20 eines Fahrerhauses 21 des Zugfahrzeugs 1 1 bei Geradeausfahrt gemäß Fig. 1 mit detektiert wird. Die

Rückseite 20 befindet sich bei dem speziell für den Sattelauflieger vorgesehenen Zugfahrzeug 1 1 mit Abstand vor einer Hinterachse 22 des Zugfahrzeugs 1 1. Ebenfalls noch vor der Hinterachse 22 des Zugfahrzeugs 1 1 und vor einem Drehpunkt/Position eines Königszapfens KP ist in diesem Fall der vordere Sensor 15 am Sattelauflieger als Anhängefahrzeug 10 angeordnet. Entsprechend der Darstellung in Fig. 1 fährt neben dem Zugfahrzeug 1 1 ein Radfahrer, vereinfacht dargestellt durch ein Fahrrad 23. Der mittlere Sensor 14 und der vordere Sensor 15 detektieren das Fahrrad 23, da es sich im Bereich der zugehörigen Abstrahlkegel 18, 19 befindet. Ein Pfeil 24 verdeutlicht die Detektion des Fahrrads 23 durch den Sensor 14, ein Pfeil 25 durch den Sensor 15. Ein Pfeil 26 bezieht sich auf die Detektion der Rückseite 20 durch den Sensor 15. Durch seinen Abstrahlkegel 17 könnte auch der hintere Sensor 13 das Fahrrad 23 erfassen, jedoch ist die Reichweite zu kurz, wie dies in Fig. 1 auch dargestellt ist.

Die Sensoren 13, 14, 15 senden Töne bestimmter Frequenzen oder einer bestimmten Frequenz und empfangen die von den erfassten Objekten

abgegebenen Echos. Je nach Anordnung und Reichweite empfängt jeder Sensor auch die Echos der von anderen Sensoren abgestrahlten Töne. So empfängt der mittlere Sensor 14 ein auf den vorderen Sensor 15 zurückgehendes Echo, während der vordere Sensor 15 Echos der vom mittleren Sensor 14 ausgesandten Töne empfängt. Analog gilt dies für die Sensoren 13 und 14. Durch geeignete und an sich bekannte Kopplung und Auswertung der Sensordaten ist es möglich Abstand und Relativgeschwindigkeit des Fahrrads 23 zu bestimmen und daraus Aktionen am Anhängefahrzeug 10 auszulösen.

Für den vorliegenden Fall wird angenommen, dass der Lastzug etwas schneller ist als das Fahrrad 23, dieses langsam überholt und dann rechts abbiegt, siehe Fig. 2. Während sich das Fahrrad in Fig. 1 etwa seitlich neben dem Fahrerhaus 21 befindet, ist die Position des Fahrrads 23 in Fig. 2 etwa seitlich zwischen den Sensoren 14, 15. Bei Geradeausfahrt entspricht dies etwa der Position der Hinterachse 22 des Zugfahrzeugs 1 1.

Wie in Fig. 2 ersichtlich, ist das Fahrrad 23 nicht mehr im Abstrahlkegel 19 des vorderen Sensors 15, sondern wird nun von den Abstrahlkegeln 17, 18 des hinteren Sensors 13 und des mittleren Sensors 14 erfasst. Angedeutet ist dies durch Pfeile 27, 28. Durch das Abbiegen des Zugfahrzeugs 1 1 knickt dieses relativ zum

Anhängefahrzeug 10 ab, so dass die Rückseite 20 des Fahrerhauses 21 dichter an den vorderen Sensor 15 heranbewegt ist, siehe relativ kurzen Pfeil 29 in Fig. 2.

Aus den in der Situation gemäß Fig. 2 von den Sensoren gewonnenen Daten lässt sich ableiten, dass sich ein Objekt von der Größe eines Fahrrads rechts neben dem Zugfahrzeug 1 1 befindet und eine Kollisionsgefahr während des Abbiegens besteht. Außerdem ist aus den Daten des vorderen Sensors 15 ableitbar, wie stark ein Knickwinkel ß zwischen Anhängefahrzeug 10 und Zugfahrzeug 1 1 und wie groß der Kurvenradius des Lastzuges ist. Der Knickwinkel ß kann aus der Entfernung der Rückseite 20 zum Sensor 15 berechnet werden, ebenso der Kurvenradius und die Möglichkeit einer Kollision. Der Knickwinkel ß wird beispielsweise herangezogen zur Festlegung einer Eingriffsschwelle. Erst nach Überschreiten eines bestimmten Knickwinkels werden dann ein bewusstes Abbiegen angenommen und das System aktiviert oder Aktionen ausgelöst.

Das Anhängefahrzeug 10 ist hier mit einem elektronischen Bremssystem für elektropneumatische Bremsen ausgestattet. Eine dafür vorgesehene elektronische Schalteinheit 30 steht über eine Schnittstelle 31 nach ISO 7638 mit dem

Zugfahrzeug 1 1 in Verbindung. An die elektronische Schalteinheit 30 ist im

Anhängefahrzeug 10 über einen CAN-Bus 32 oder eine andere geeignete

Datenverbindung mit einer weiteren elektronischen Schalteinheit 33 verbunden, welche für die Auswertung der von den Sensoren 13 bis 15 gelieferten Daten zuständig ist. Entsprechend sind die Sensoren 13 bis 15 über eine Leitung 34 an die elektronische Schalteinheit 33 angeschlossen. Mit letzterer ist über eine Leitung 35 auch ein Tonsignalgeber 36 verbunden.

In der elektronischen Schalteinheit 33 sind Regeln für Reaktionen auf bestimmte Sensordaten hinterlegt. Alternativ oder in Kombination miteinander sind

insbesondere vier Eskalationsstufen möglich: a) Im Fahrerhaus 21 wird eine Warnung durch ein Tonsignal und/oder

Blinksignal ausgegeben. Die Übermittlung kann über den CAN-Bus 32 und die Schnittstelle 31 erfolgen. b) Über den Tonsignalgeber 36 am Anhängefahrzeug 10 wird ein

Tonsignal ausgegeben. c) Am Anhängefahrzeug 10 werden Signalbremsungen durchgeführt, zum

Beispiel dreimal aufeinanderfolgend mit jeweils 6,5 bar Bremsdruck. d) Das Anhängefahrzeug 10 wird voll eingebremst.

Zusätzlich oder alternativ sind weitere Aktionen möglich.

Eine der Funktionen des elektronischen Bremssystems ist eine

Antiblockierfunktion. Hierfür sind nicht gezeigte Raddrehzahlsensoren vorhanden, die mit der elektronischen Schalteinheit 30 verbunden sind, so dass ein Wert für die Momentangeschwindigkeit im Anhängefahrzeug 10 ohne Umweg über das Zugfahrzeug 1 1 zur Verfügung steht. Der Wert für die Momentangeschwindigkeit liegt über den CAN-Bus 32 auch in der elektronischen Schalteinheit 33 vor.

Außerdem wird über den CAN-Bus auch die Aktivität von nicht gezeigten Blinkern des Anhängefahrzeugs 10 übermittelt. Entsprechend kann die elektronische Schalteinheit 33 Nebenbedingungen für die Aktivierung der Sensoren 13 bis 15 berücksichtigen, etwa eine Grenzgeschwindigkeit oder die Aktivierung der Blinker auf der rechten Fahrzeugseite. Beispielsweise ist die Überwachung mit den Sensoren 13 bis 15 nur aktiv, wenn das Anhängefahrzeug mit einer

Geschwindigkeit von weniger als 30 km/h fährt und zugleich die Blinker der rechten Fahrzeugseite aktiviert sind.

In nicht gezeigter Weise können auch auf der linken Fahrzeugseite Sensoren vorgesehen sein. Im vorliegenden Fall wird davon ausgegangen, dass der Fahrer auf der linken Seite im Fahrerhaus 21 sitzt. Entsprechend ist die rechte

Fahrzeugseite für den Fahrer schlecht einsehbar. Die Sensoren können aber auch auf beiden Seiten des Anhängefahrzeugs 10 vorgesehen sein.

Der besondere Vorteil des beschriebenen Systems liegt darin, dass es autark im Anhängefahrzeug 10 eingebaut sein kann, ohne dass ein entsprechendes System im Zugfahrzeug 1 1 vorhanden ist. Dabei kann der gesamte Bereich, je nach Anordnung der Sensoren, von einer Hinterachse 37 des Anhängefahrzeugs 10 bis zum Zugfahrzeug 1 1 überwacht werden.

Anhand von Fig. 3 wird nachfolgend die Berechnung des Knickwinkels ß zwischen Anhängefahrzeug 10 und Zugfahrzeug 1 1 erläutert. Gemessen wird eine Länge I vom Sensor 15 bzw. einem Punkt S am Anhängefahrzeug 10 zur Rückseite 20 oder einem definierten Messpunkt am Zugfahrzeug 1 1 . Gezeigt ist das Fahrerhaus 21 des Zugfahrzeugs 1 1 in zwei Positionen, nämlich

Position 0: Fahrerhaus 21 ist durchgezogen gezeichnet (ohne Knickwinkel / Geradeausfahrt) und

Position 1 : Fahrerhaus 21 ist gestrichelt gezeichnet (mit Knickwinkel /

Kurvenfahrt).

Dabei haben die in Fig. 3 angegebenen Punkte, Strecken und Winkel folgende Bedeutung:

KP:„king pin" - Position eines Königszapfens am Anhängefahrzeug 10

P: Hilfspunkt

S: Position des Sensors 15

TO: Position der Rückseite 20 bzw. Hinterkante des Fahrerhauses 21 des

Zugfahrzeugs 1 1 , die vom Sensor 15 detektiert wird, bei Geradeausfahrt

T1 : Position der Rückseite 20 bzw. Hinterkante des Fahrerhauses 21 des

Zugfahrzeugs 1 1 , die vom Sensor 15 detektiert wird, bei Kurvenfahrt a: Hilfsmaß

b/2: halbe Fahrzeugbreite

d: Versatz in Fahrzeuglängsrichtung (Pfeil 12) zwischen Königszapfen KP und Position des Sensors 15 (aus Parametrierung des Systems bekannt)

I0: Länge der Strecke von der Position des Sensors 15 zur Rückseite des

Fahrerhauses 21 bei Geradeausfahrt

11 : Länge der Strecke von der Position des Sensors 15 zur Rückseite des

Fahrerhauses 21 bei Kurvenfahrt r: Drehradius der Messpunkte TO, T1 um den Königszapfen KP αθ: Drehwinkel (Winkel zwischen Hilfsmaß a und Radius r) bei Geradeausfahrt a1 : Drehwinkel (Winkel zwischen Hilfsmaß a und Radius r) bei Kurvenfahrt ß: Knickwinkel

Der gesuchte Knickwinkel ß ist die Differenz der Drehwinkel αθ bei

Geradeausfahrt und a1 bei Kurvenfahrt. β = αΟ - α1 (Gleichung 1 )

Aus dem Dreieck KP-S-TO ergibt sich nach dem Kosinussatz:

I0 ² = r ² + a ² - 2 ^* r ^* a ^* cos(a0) (Gleichung 2) und entsprechend für das Dreieck KP-S-T1 :

11 ² = r ² + a - 2 ^* r ^* a ^* cos(a1 ) (Gleichung 3) umgeformt nach αθ bzw. a1 : aO = arccos [(r ² + a ² - l0 ² )/(2Va)] (Gleichung 4.1 ) a1 = arccos [(r ² + a ² - I1 ² )/(2 ^* r ^* a)] (Gleichung 4.2)

Die Länge I0 wird bei Geradeausfahrt gemessen, z.B. bei einer ersten Fahrt zur Parametrierung des Gesamtsystems, wobei die Geradeausfahrt durch gleiche Raddrehzahlen von Rädern auf der linken und rechten Fahrzeugseite erkannt werden kann.

Ferner gilt bei Geradeausfahrt für das Dreieck: KP-P-TO nach Pythagoras: r ² = (d + I0) ² + (b/2) ² (Gleichung 5.1 ) bzw. r = V[(d + I0) ² + (b/2) ² ] (Gleichung 5.2) wobei die Fahrzeugbreite b sowie der längsseitige Versatz d zwischen

Königszapfen KP und Position des Sensors 15 aus einer Parametrierung des Anhängefahrzeugs 10 bei Inbetriebnahme desselben bekannt sind.

Ebenso nach Pythagoras gilt für das Dreieck KP-P-S für das Hilfsmaß a: a ² = (b/2) ² + d ² (Gleichung 6.1 ) bzw. a = V[(b/2) ² + d ² ] (Gleichung 6.2)

Durch Einsetzen der Gleichungen 5.1 , 5.2 sowie 6.1 und 6.2 in 4.1 und 4.2 erhält man für die Drehwinkel: αθ = arccos [([(d + I0) ² + (b/2) ² ] + [(b/2) ² + d ² ] - 10 ² ) / [2 ^* V[(d + I0) ² +

(b/2) ² ] ^* V[(b/2) ² + d ² ] ]] (Gleichung 7.1 ) a1 = arccos [([(d + I0) ² + (b/2) ² ] + [(b/2) ² + d ² ] - 11 ) / [2 ^* [(d + I0) ² +

(b/2) ² ] ^* V[(b/2) ² + d ² ] ]] (Gleichung 7.1 )

Dabei muss αθ nur einmalig (nachdem I0 bekannt ist) berechnet werden und bleibt für dieses Zugfahrzeug 1 1 konstant.

Substituiert man k1 = [(d + I0) ² + (b/2) ² ] + [(b/2) ² + d ² ] (Gleichung 8.1 ) k2 = 2 ^* V{[(d + I0) ² + (b/2) ² ] ^* [(b/2) ² + d ² ]} (Gleichung 8.2) ergibt sich für den Knickwinkel ß: ß = αθ - arccos {[k1 - 11 ² ] / k2} (Gleichung 9).