Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und ein System zum Ermitteln ei ner Ausrichtung eines Anhängers gegenüber einem Zugfahrzeug.

Aus dem Stand der Technik sind Koppelvorgänge zwischen Anhängern und Zug fahrzeugen hinlänglich bekannt, die manuell durchgeführt werden. Dabei fährt typi scherweise ein Fahrer mit dem Zugfahrzeug solange rückwärts, bis beispielsweise ein Königszapfen in eine entsprechende zugfahrzeugseitige Kopplungsvorrich tung, insbesondere die Sattelkupplung, einrastet. Dabei orientiert sich der Fahrer typischerweise anhand seiner Außenspiegel oder wird von Kollegen neben dem Fahrzeug diesbezüglich unterstützt.

Für eine Automatisierung des Ankoppelvorgangs zwischen Anhänger und Zug fahrzeug ist es von entscheidender Bedeutung, den aktuellen Ausrichtungszu stand des Anhängers gegenüber der Zugmaschine möglichst genau bestimmen zu können, um anhand der entsprechend ermittelten Informationen über die Ausrich tung den Ankoppelvorgang entsprechend steuern zu können. Aus der DE 10 2018 205 981 A1 ist ein Verfahren bekannt, bei dem mittels einer Erfassungseinrich tung, beispielsweise mittels einer Kamera oder eines Ultraschallsensors, anhand des Abstands der Erfassungseinrichtung zu einem unterhalb des Anhängers ange ordneten Objekt die aktuelle Ausrichtung des Anhängers gegenüber dem Zugfahr zeug ermittelt wird. Ausgehend von diesem Hintergrund macht es sich die vorliegende Erfindung zur Aufgabe, ein Verfahren und ein System zum Ermitteln einer Ausrichtung eines An hängers gegenüber einem Zugahrzeug bereitzustellen, das gegenüber den aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren und Systemen verbessert ist, insbe sondere in Hinblick auf seine Einsatzfähigkeit bzw. Komplexität.

Die vorliegende Erfindung löst diese Aufgabe mittels eines Verfahrens gemäß An spruch 1 und durch ein System zum Ermitteln einer Ausrichtung eines Anhängers gegenüber einem Zugfahrzeug gemäß Anspruch 15. Weitere Vorteile und Merk male sind den abhängigen Ansprüchen und der Beschreibung zu entnehmen.

Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zum Er mitteln einer Ausrichtung eines Anhängers gegenüber einem Zugfahrzeug, insbe sondere einer Ausrichtung eines Sattelanhängers gegenüber einer Sattelzugma schine, wobei das Zugfahrzeug mindestens eine Erfassungseinrichtung aufweist, die einen ersten Objektbereich am Anhänger und einen zweiten Objektbereich am Anhänger erfasst, vorgesehen, umfassend:

(a) Aufnahme des ersten Objektbereichs und des zweiten Objektbereichs mittels der mindestens einen Erfassungseinrichtung;

(b) Bereitstellen der durch die mindestens eine Erfassungseinrichtung erfassten Aufnahme einer Auswerteinrichtung;

(c) Zuordnen einer ersten Information zum ersten Objektbereich und eine zweite Information zum zweiten Objektbereich mittels der Auswerteeinrichtung und

(d) Bestimmen der Ausrichtung des Anhängers gegenüber dem Zugfahrzeug ba sierend auf der ersten Information und der zweiten Information mittels der Auswer teeinrichtung.

Gegenüber den aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren zum Ermitteln einer Ausrichtung eines Anhängers gegenüber einem Zugfahrzeug ist es erfin dungsgemäß vorgesehen, dass sowohl ein erster Objektbereich als auch ein zwei ter Objektbereich am Anhänger erfasst werden, und diesem ersten und zweiten Objektbereich jeweils mindestens eine erste Information und/oder zweite Informa tion zugeordnet werden, die wiederrum dazu genutzt werden, die aktuelle Ausrich tung des Anhängers gegenüber dem Zugahrzeug zu ermitteln. Insbesondere wird dabei ein Vergleich zwischen der ersten Information und der zweiten Information am Anhänger genutzt. Damit unterscheidet man sich von solchen Verfahren, bei denen der Abstand zwischen einem Objekt und der mindestens einen Erfassungs einrichtung bestimmt wird. Anstatt dessen werden Informationen über die Ausrich tung anhand zweier Informationen, nämlich der ersten und der zweiten Informa tion, in der Aufnahme des Anhängers, insbesondere in einer entlang einer Projek tionsrichtung aufgenommenen Aufnahme, selbst ermittelt. Dadurch kann beispiels weise auf aufwendige Triangulation verzichtet werden, die anderenfalls erforder lich wären. Insbesondere handelt sich bei der Aufnahme um eine zweidimensio nale Projektionsdarstellung des ersten Objektbereichs und des zweiten Objektbe reichs entlang der Projektionsrichtung der mindestens einen Erfassungseinrich tung. Außerdem ist es möglich, mit nur einer einzigen Erfassungseinrichtung, bei spielsweise einer einzelnen Kamera, ausreichend Informationen zu sammeln, um die Ausrichtung des Anhängers zu bestimmen. Entsprechend wäre es nicht not wendig, eine Vielzahl an Erfassungseinrichtungen und/oder Sensoren am rücksei tigen Ende bzw. am hinteren Ende des Zugfahrzeugs anzuordnen, wie es aus dem Stand der Technik beispielsweise üblich ist. Dabei ist es insbesondere vorge sehen, dass der erste Objektbereich und der zweite Objektbereich am Anhänger, bezogen auf die Längsrichtung des Anhängers, in verschiedenen Ebenen ange ordnet sind. Dadurch kann beispielsweise durch eine relative Position oder Rela tivposition des ersten Objektbereichs gegenüber dem zweiten Objektbereich ein Bestimmen der Ausrichtung des Anhängers erfolgen. Somit stellt beispielsweise die Position des ersten Objektbereichs gegenüber der Position des zweiten Ob jektbereichs, insbesondere in einer projektierten Aufnahme vom ersten Objektbe reich und dem zweiten Objektbereich, eine erste Information bzw. eine zweite In formation dar, die zur Bestimmung der Ausrichtung des Anhängers gegenüber dem Zugfahrzeug herangezogen werden kann. Vorzugsweise ist es vorgesehen, dass das System dazu ausgelegt ist, dass die Daten einer einzigen Erfassungseinrichtung ausreichen, um erste Informationen vom ersten Objektbereich und zweite Informationen vom zweiten Objektbereich zu erhalten und die Ausrichtung zu bestimmen. Dabei ist neben der einzigen Erfas sungseinrichtung mindestens eine Zusatzerfassungseinrichtung vorstellbar, die eine Redundanz zur einzigen Erfassungseinrichtung schafft. Dabei dient die Zu satzerfassungseinrichtung dazu, im Falle eines Ausfalls oder einer Sichtbehinde rung der einzigen Erfassungseinrichtung, die Aufgabe der Erfassungseinrichtung zu übernehmen und die Daten der Auswerteeinheit bereitzustellen. Insbesondere ist es vorgesehen, dass die einzige Erfassungseinrichtung und die Zusatzeinrich tung keine Daten bereitstellen, die gemeinschaftlich bzw. gemeinsam von der Aus werteeinheit ausgewertet werden.

Insbesondere erfolgt das Bestimmen der Ausrichtung des Anhängers auf Grund lage der Daten, die von einer einzigen Erfassungseinrichtung aufgenommen wur den. Dabei kann beispielsweise zwischen den aufgenommenen Daten verschiede ner Erfassungseinrichtung gewechselt werden, wenn beispielsweise festgestellt wird, dass die Qualität der Daten der einen Erfassungseinrichtung nicht ausrei chend sind. Denkbar ist auch, dass die Bestimmung der Ausrichtung mit einerwei teren Erfassungseinrichtung geprüft wird, dessen Daten unabhängig von den Da ten der Erfassungseinrichtung mittels der Auswerteeinrichtung ausgewertet wer den. Bevorzugt werden somit nicht die Daten der Erfassungseinrichtung und der weiteren Erfassungseinrichtung gemeinschaftlich ausgewertet, indem beispiels wiese ihre unterschiedliche Positionierungen dazu herangezogen werden, Tiefe ninformationen oder ähnliches zu erhalten.

Ferner ist es vorstellbar, dass zeitgleich nur Daten einer einzigen Erfassungsein richtung erfasst werden. Dabei kann die Erfassung von Daten zwischen der Erfas sungseinrichtung und einer Zusatzerfassungseinrichtung zeitlich wechseln. Bei spielsweise werden mehrere Erfassungseinrichtung an einem Zugfahrzeug ange bracht und nacheinander erfolgt ein Erfassen von Daten und ein isoliertes Bestim- men der Ausrichtung des Anhängers. Dadurch lassen sich die einzelnen Ergeb nisse direkt miteinander vergleichen und es lässt sich verhindern, dass eine Erfas sungseinrichtung beispielsweise auf Grund einer Sichtbehinderung, keine zuver lässige Information über die Ausrichtung des Anhängers bereitstellen kann.

Bevorzugt ist es vorgesehen, dass die mindestens eine Erfassungseinrichtung ein optischer Sensor, insbesondere eine Kamera, ist, die vorzugsweise in Querrich tung mittig am Zugfahrzeug angeordnet ist. Die Nutzung einer Kamera erweist sich insbesondere als vorteilhaft, da mittels der Kamera zusätzlich ein Betriebszu stand bzw. ein Kopplungszustand der Komponente im ersten Objektbereich und des zweiten Objektbereichs miterfasst werden kann. Beispielsweise kann mittels der Kamera und unter Verwendung der Auswerteeinrichtung festgestellt werden, ob die Stützwinden ausgefahren sind und/oder in einem kopplungsfähigen Zu stand sind. Außerdem lässt sich feststellen, ob der Weg bzw. der Zwischenbereich zwischen Anhänger und Zugfahrzeug frei von Gegenständen ist, die anderenfalls einem Kupplungs- oder Kopplungsvorgang im Weg stehen würden. Gleichzeitig können beispielsweise aber auch Bodenwellen erkannt werden, die insbesondere der ausgefahrenen Stützwinde als Hindernis beim Kupplungsvorgang im Weg ste hen könnte. Entsprechend lässt sich eine als Kamera ausgeführte Erfassungsein richtung in mehrfacher Hinsicht für den geplanten Kopplungsvorgang nutzen. Un ter „mittig“ ist insbesondere eine Anordnung innerhalb eine Toleranz von +/- 15 cm bezogen auf die exakt gemessene Mitte des Zugfahrzeugs in Querrichtung zu ver stehen. Die bevorzugt mittige Anordnung der Erfassungseinrichtung erweist sich insbesondere deswegen als vorteilhaft, da dadurch bereits ein Verschieben des ersten und/oder zweiten Objektbereichs gegenüber der Mitte des von der Erfas sungseinrichtung aufgenommenen Bildes dazu herangezogen werden kann, ein Abstand und/oder eine Ausrichtung des Anhängers gegenüber dem Zugfahrzeug zu quantifizieren. Weiterhin ist es vorstellbar, dass der erste Objektbereich und/o der zweite Objektbereich unterhalb des Anhängers angeordnet ist. Alternativ ist es vorstellbar, dass der erste und/oder zweite Objektbereich auf einer Oberseite des Anhängers angeordnet ist. Beispielsweise kann es sich um entsprechende Markie rungen und/oder Ecken an der Oberseite des Anhängers handeln. Hierzu ist es beispielsweise vorstellbar, dass die Erfassungseinrichtung an einer Oberseite ei nes Führerhauses am Zugfahrzeug montiert ist, insbesondere so, dass die Ka mera den Rückraum des Zugfahrzeugs aufnimmt. Alternativ oder ergänzend ist es beispielsweise vorstellbar, dass zur Ausbildung eines ersten oder zweiten Objekt bereichs gezielt Markierungen am Anhänger platziert werden. Beispielsweise han delt es sich hier bei solchen Markierungen um flächige Schilder, die in verschiede nen Ebenen in Längsrichtung gesehen am Anhänger montiert werden und anhand deren Relativposition die entsprechende erste bzw. zweite Informationen abgelei tet werden kann, die anschließend zur Bestimmung der Ausrichtung des Anhä ngers gegenüber der Zugfahrzeuge benutzt wird. Eine derartige Nutzung von Schildern kann beispielsweise den Auswertemechanismus, beispielsweise die Ge genstand bzw. Objekterkennung, vereinfachen, insbesondere wenn beispielsweise die Schilder eine entsprechende Farbmarkierung haben, die besonders einfach zu identifizieren ist. Dadurch können gegebenenfalls Fehler bei der Gegen- oder Ob jekterkennung minimiert werden.

Vorzugsweise ist die Auswerteinrichtung zur Gegenstanderkennung im ersten Ob jektbereich und/oder zweiten Objektbereich ausgelegt. Dabei ist es insbesondere auch vorgesehen, dass die der Auswerteeinrichtung bereitgestellte Aufnahme, die beispielsweise bzw. insbesondere eine Projektion des ersten Objektbereichs und des zweiten Objektbereichs in eine parallel zur Mittelachse des Zugfahrzeugs ver laufende Projektionsrichtung darstellt, dazu ausgelegt ist, eine Objekt- und/oder Gegenstandserkennung durchzuführen. Eine derartige Gegenstands- oder Ob jekterkennung ermöglicht beispielsweise anhand der aufgenommenen Konturen eine Zuordnung des ersten und/oder zweiten Objektbereichs einer bestimmten an hängerseitigen Komponente. Bezüglich der Gegenstanderkennung bzw. Objekter kennung ist explizit auf den Offenbarungsgehalt der EP 1 497 160 B2, EP 2535 841 B1 , DE 102006020387 B4, EP 1306603 B2 und EP 1040366 B1 zu verwei sen. Beispielsweise handelt es sich bei der innerhalb des ersten Objektbereichs und/oder zweiten Objektbereichs gelegenen Komponente um einen Königszapfen und/oder eine Grundplatte und/oder eine Gegenplatte und/oder eine Stützwinde und/oder einen Stützwindenfuß und/oder ein Verstärkungskreuz und/oder eine Verbindungswelle und/oder einen Radkasten und/oder einen Reifen. Fernen kön nen als erste und/oder zweite Informationen neben der relativen Positionen des ersten Objektbereichs gegenüber dem zweiten Objektbereich in der vorzugsweise zweidimensionalen Projektaufnahme der Erfassungseinrichtung auch eine Größe, d. h. eine Dimensionierung, und/oder eine Ausrichtung der Komponente im ersten und/oder zweiten Objektbereich herangezogen werden, um Erkenntnisse über die aktuelle Ausrichtung des Anhängers gegenüber dem Zugfahrzeug zu ermitteln. Vorzugsweise ist der erste Objektbereich und/oder der zweite Objektbereich min destens 10 Zentimeter groß damit die Erfassungseinrichtung den ersten und/oder zweiten Objektbereich auch bei großen Abständen zwischen dem Anhängerund dem Zugfahrzeug ermitteln kann.

Vorzugsweise ist die erfasste Aufnahme eine Projektionsdarstellung des ersten Objektbereichs und des zweiten Objektbereichs entlang einer parallel zu einer Mit telachse des Zugfahrzeugs verlaufenden Projektionsrichtung.

Besonders bevorzugt wird die erste Information mit der zweiten Information vergli chen zur Bestimmung der Ausrichtung des Anhängers gegenüber dem Zugfahr zeug. Beispielsweise werden die jeweiligen erfassten Positionen des ersten Ob jektbereichs und des zweiten Objektbereichs miteinander verglichen und anhand der Relativposition des ersten Objektbereichs und des zweiten Objektbereichs die Ausrichtung bestimmt. Beispielsweise ist es aber auch vorstellbar, dass die jewei lige Ausrichtung, das heißt die jeweilige Erstreckungsrichtung des ersten Objekt bereichs bzw. einer Komponente im ersten Objektbereich oder des zweiten Ob jektbereichs bzw. einerweiteren Komponente im zweiten Objektbereich als erste und/oder zweite Information herangezogen wird und die relative Ausrichtung der jeweiligen Längen bzw. Erstreckungslängen des ersten Objektbereichs und des zweiten Objektbereichs bzw. der ersten Komponente und einerweiteren Kompo nente in den Aufnahme miteinander verglichen werden, um die aktuelle Ausrich tung des Anhängers gegenüber dem Zugfahrzeug zu ermitteln. Zweckmäßigerweise wird mittels mindestens einerweiteren Erfassungseinrichtung und/oder der mindestens einen Erfassungseinrichtung zusätzlich ein Abstand der mindestens einen weiteren Erfassungseinrichtung bzw. der mindestens einen Er fassungseinrichtung auf der einen Seite und dem ersten Objektbereich und/oder dem zweiten Objektbereich auf der anderen Seite ermittelt wird bzw. erfasst. Dadurch ist es in vorteilhafterweise möglich eine gewisse Redundanz zu schaffen, die Sicherheit gibt, insbesondere in Fällen bei denen die Sicht für die Erfassungs einrichtung und/oder weitere Erfassungseinrichtung blockiert ist und/oder durch ei nen Defekt beeinträchtigt ist. Mittels der weiteren Erfassungseinrichtung, die bei spielsweise ein LIDAR-Sensor, RADAR-Sensor, Ultraschallsensor und/oder eine andere Art eines berührungslosen Entfernungssensors umfasst, lässt sich bei spielsweise mittels einer Triangulation die aktuelle Ausrichtung des Anhängers zum Zugfahrzeug ermitteln.

Vorzugsweise ist die mindestens eine weitere Erfassungseinrichtung beabstandet zu der mindestens einen Erfassungseinrichtung angeordnet. Dadurch ist es in vor teilhafter Weise möglich, einen weiteren Blickwinkel bzw. eine weitere Perspektive bereitzustellen, aus der der erste Objektbereich und/oder der zweite Objektbereich zwecks der Bestimmung des Ausrichtung des Anhängers gegenüber dem Zug fahrzeug vermessen wird. Dies erweist sich insbesondere dann als vorteilhaft, wenn die mindestens eine Erfassungseinrichtung und/oder die mindestens eine weitere Erfassungseinrichtung in Hinblick auf Ihre Sicht eingeschränkt ist. Bei spielsweise ist es auch vorstellbar, dass die mindestens eine weitere Erfassungs einrichtung und die mindestens eine Erfassungseinrichtung jeweils eine Kamera sind. Beispielsweise könnte bei Regen die mindestens eine Erfassungseinrichtung hinsichtlich ihres Aufnahmevermögens eingeschränkt sein bzw. die Aufnahme der art beeinträchtigt sein, dass eine Gegenstands- oder Objekterkennung innerhalb der Aufnahme nicht mehr möglich ist, sodass es von Vorteil ist, auf eine Alterna tive zur Identifizierung bzw. Objekterkennung zurückzugreifen. Hierzu erweist sich die mindestens eine weitere Erfassungseinrichtung, die insbesondere beabstandet ist zur mindestens einen Erfassungseinrichtung als vorteilhaft. Vorzugsweise wird die bestimmte bzw. ermittelte Ausrichtung zum Steuern und/o der Führen des Zugfahrzeugs und/oder des Anhängers verwendet. Dadurch ist es in vorteilhafter Weise möglich, den Ankoppelmechanismus auf Basis der ermittel ten Ausrichtungsinformation für das autonome bzw. automatisierte Ankoppeln des Anhängers an das Zugfahrzeug zu nutzen.

Vorzugsweise wird vom ersten Objektbereich zu einem ersten Zeitpunkt und ei nem weiteren ersten Zeitpunkt jeweils eine Aufnahme von der mindestens einen Erfassungseinrichtung gemacht, wobei dem ersten Objektbereich zum ersten Zeit punkt die erste Information und zum zweiten Punkt eine weitere erste Information zugeordnet wird, wobei anhand eines Vergleichs der ersten Information und der weiteren ersten Information eine zeitliche Änderung der Ausrichtung des Anhä ngers zum Fahrzeug bestimmt wird. Beispielsweise handelt es sich hier bei der ersten Information und der weiteren ersten Information um die absoluten Größen, die der jeweiligen Komponente im ersten Objektbereich zugeordnet werden. Durch eine entsprechende Größenänderung zwischen dem ersten Zeitpunkt und dem zweiten Zeitpunkt lässt sich dadurch eine Abstandsänderung erfassen, die zwi schen dem zweiten Zeitpunkt und ersten Zeitpunkt erfolgt ist. Dadurch lässt sich beispielsweise auch eine Geschwindigkeit des Anhängers bzw. der Relativbewe gung des Anhängers gegenüber dem Zugfahrzeug ermitteln. Denkbar ist auch zu künftige Veränderungen vorherzusehen, z. B. einen Fahrweg einzuschätzen und vorherzusagen.

Insbesondere lassen sich Abstände und Distanzen auf der von der Erfassungsein richtung detektierten Aufnahme dadurch ermitteln, dass beispielsweise jedes Pixel in der Aufnahme entweder dem ersten Objektbereich, dem zweiten Objektbereich und/oder einem weiteren Bereich zugeordnet wird. Der Abstand zwischen dem ersten Bereich und dem zweiten Bereich lässt sich dann anhand der Pixel erfas sen, die wiederum zwischen dem ersten Objektbereich und dem zweiten Objekt bereich angeordnet sind, das heißt dem weiteren Bereich zwischen dem Ersten Objektbereich und dem zweiten Objektbereich zugeordnet sind. Anhand der ge messenen bzw. der gezählten Pixel lässt sich somit der Abstand zwischen dem ersten Objektbereich und dem zweiten Objektbereich quantitativ erfassen. Dies trifft insbesondere zu, wenn die tatsächlichen Abmessungen der erkannten Kom ponente bekannt sind und zudem noch die Distanz zur Kamera ermittelt werden kann. In diesem Fall ist es vorteilhaft, wenn ein Erfassungswinkel der Kamera be kannt ist, um über Trigonometrie und Pixelzählen eine Auswertung vorzunehmen. Vorzugsweise ist es vorgesehen, dass die Erfassungseinrichtung derart ausgelegt ist, dass sowohl in der Ebene des ersten Objektbereichs als auch in der Ebene des zweiten Objektbereichs eine möglichst scharfe Aufnahme des ersten Objekt bereichs und/oder des zweiten Objektbereichs bereitstellt wird. Hierzu ist es von Vorteil sicherzustellen, dass der erste Objektbereich und der zweite Objektbereich in Ebenen liegen, die nicht mehr als acht Meter, bevorzugt nicht mehr als fünf Me ter und besonders bevorzugt nicht mehr als drei Meter voneinander entfernt sind. Dadurch kann sichergestellt werden, dass sowohl der erste Objektbereich als auch der zweite Objektbereich mit einer ausreichenden Schärfe aufgenommen werden kann, die insbesondere für die Objekterkennung und/oder Positionsbe stimmung ausreichend genau Informationen bereitstellt, die die Ausrichtung des Anhängers gegenüber dem Zugfahrzeug so erlaubt, dass eine automatisierte Kopplung des Anhängers gegenüber dem Zugfahrzeug, d. h. eine automatisierte Kopplung, möglich ist.

Vorzugsweise wird das Verfahren in einem entkoppelten Zustand zwischen dem Zugfahrzeug und dem Anhänger durchgeführt. Insbesondere ist es vorgesehen, dass der Anhänger und das Zugfahrzeug beispielsweise auf einem Hofgelände 10 oder 15 Meter voneinander entfernt sind, um anschließend anhand der durch das Verfahren ermittelten Information über die jeweiligen Ausrichtungen ein automati siertes Koppeln vorzunehmen.

Zweckmäßigerweise wird ein erster Satz an Information zum ersten Objektbereich und ein zweiter Satz an Information zum zweiten Objektbereich mittels der Aus werteeinrichtung zugeordnet, wobei die Ausrichtung des Anhängers gegenüber dem Zugfahrzeug basierend auf dem ersten Satz an Informationen und/oder dem zweiten Satz an Informationen bestimmt wird. Dabei kann es sich beispielsweise beim Satz an Informationen, d. h. an ersten Informationen und zweiten Informatio nen, um verschiedene Informationstypen handeln. Beispielsweise wird zur Bestim mung der Ausrichtung des Anhängers, sowohl die Größe und/oder Position und/o der der Abstand und/oder die Neigung des ersten und/oder zweiten Objektbe reichs zum ersten Satz und/oder zweiten Satz an Informationen gezählt. Dadurch können wahlweise redundante und/oder zusätzliche Informationen ermittelt wer den, die für ein erfolgreiches Ankuppeln beim automatisierten Ankoppeln bzw. au tonomen Kuppeln erforderlich sind.

Vorzugsweise umfasst der erste Objektbereich und/oder der zweite Objektbereich eine Komponente des Anhängers. Dadurch ist man in vorteilhafterweise nicht da rauf angewiesen, eine zusätzliche zu identifizierende Fläche am Anhänger anzu bringen. Stattdessen werden bereits ohnehin am Anhänger befindliche Kompo nenten, insbesondere an der Bodenseite bzw. Unterseite des Anhängers, dazu genutzt, als Referenz und/oder als erster Objektbereich oder als zweiter Objektbe reich zu dienen. Denkbar ist es auch, dass seitliche Komponenten des Anhängers, wie beispielsweise Ösen und/oder Schnallen, mit denen eine Plane am Anhänger montiert ist, als erster und/oder zweiter Objektbereich herangezogen werden.

Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein System zum Durch führen des erfindungsgemäßen Verfahrens, wobei das System eine mindestens eine Erfassungseinrichtung und mindestens eine Auswerteeinrichtung umfasst.

Alle für das Verfahren beschriebenen Merkmale und Gegenstände lassen sich analog auf das System übertragen und andersrum.

Weitere Vorteile und Merkmale ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Gegenstands mit Bezug auf die Figuren. Einzelne Merkmale der einzelnen Ausführungsform können dabei im Rahmen der Erfindung miteinander kombiniert werden. Es zeigen: Fig.1 : eine Zugmaschine und ein Anhänger für ein Verfahren gemäß ei ner beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in einer Bodenansicht und zwei Seitenansichten

Fig. 2 die Zugmaschine und der Anhänger aus Figur 1 in einer weiteren

Draufsicht

Fig. 3 die Zugmaschine und der Anhänger aus den Figuren 1 und 2 in einerweiteren Seitenansicht und perspektivischen Darstellung,

Fig.4 a bis 4c der Anhänger aus den Figuren 1 bis 3 in einer Bodenansicht und der weiteren Seitensicht für verschieden Ausrichtungen Fig. 5 der Anhänger in der weiteren Seitenansicht aus Figur 4a

Fig. 6 der Anhänger in der weiteren Seitenansicht aus Figur 4b Fig. 7 der Anhänger in der weiteren Seitenansicht aus Figur 4c Fig. 8 die Zugmaschine und der Anhänger aus Figur 1 in einer Boden ansicht

In Figur 1 ist schematisch ein System aus einem Zugfahrzeug 10 und einem An hänger 20, insbesondere einem Sattelanhänger, dargestellt. Ein solches System aus Sattelanhänger bzw. Anhänger 20 und Zugfahrzeug 10 wird vorzugsweise über ein Kopplungsmechanismus aneinander gekoppelt. Flierzu umfasst das Zug fahrzeug 10 beispielsweise eine Kopplungsplatte 11, in die ein Königszapfen des Anhängers 20 in gekoppelten Zustand eingreift. Hierzu wird typischerweise bzw. üblicherweise der Königszapfen in eine entsprechende schlitzartige Aussparung der Kopplungsplatte 11 eingefügt bzw. eingeführt und beispielsweise mit eines ha kenförmigen Elements an der Kopplungsplatte 11 fixiert. Für ein automatisiertes bzw. ein autonomes Koppeln des Anhängers 20 an das Zugfahrzeug 10 ist mindestens eine Erfassungseinrichtung 15 vorgesehen, die am Zugfahrzeug 10 angeordnet ist und dazu vorgesehen ist, die Ausrichtung, insbe sondere die relative Ausrichtung des Anhängers 20 gegenüber dem Zugfahrzeug 10 festzulegen. Unter dem Begriff Ausrichtung ist insbesondere der Abstand des Anhängers 20 zum Zugfahrzeug 10 zu verstehen und/oder die relative Neigung der sich jeweils in Längsrichtung des Zugfahrzeugs 10 und des Anhängers 20 er streckenden Mittelachsen Z1, Z2 zueinander. Vorzugsweise handelt es sich bei der Erfassungseinrichtung 15 um eine Kamera. Diese Erfassungseinrichtung 15 ist beispielsweise in Querrichtung QR des Zugfahrzeugs 10 gesehen mittig angeord net. Vorzugsweise ist die Erfassungseinrichtung 15 in Fahrtrichtung des Zugfahr zeugs 10 gesehen hinter der Kupplungsplatte 11 angeordnet und beispielsweise am abschließenden bzw. hinteren Ende des Zugfahrzeugs 10 montiert. Dabei be dingt die mittige Ausrichtung bzw. Anordnung der Erfassungseinrichtung 15, dass die Erfassungseinrichtung 15 im Wesentlichen in Querrichtung QR gesehen auf Höhe der Mittelachse Z1 des Zugahrzeugs angeordnet ist. Vorzugsweise umfasst das System zum Ermitteln einer Ausrichtung eines Anhängers 20 und eines Zug fahrzeuges 10 nur eine einzige Kamera bzw. Erfassungseinrichtung 15.

Vorzugsweise ist die Erfassungseinrichtung 15 derart ausgestaltet, dass sie im Betrieb einen ersten Objektbereich 21 am Anhänger 20 und einen zweiten Objekt bereich 22 am Anhänger 20 erfasst. Hierzu muss die Erfassungseinrichtung 15 entsprechend derart konfiguriert sein, dass sie einen entsprechenden Rückraum des Zugfahrzeugs 10 erfasst und/oder ein Linsensystem aufweist mit dem sowohl ein erster Objektbereich 21 und ein zweiter Objektbereich 22 erfasst werden kön nen, wobei der erste Objektbereich 21 und der zweite Objektbereich 22 in Längs richtung des Anhängers 20 zueinander versetzt sind. Vorzugsweise ist die mindes tens eine Erfassungseinrichtung 15 derart ausgelegt, dass die mindestens eine Er fassungseinrichtung 15 sowohl in einer Ebene des ersten Objektbereichs 21 als auch in einer Ebene des zweiten Objektbereichs 22 fokussieren kann, wobei ein Abstand zwischen der Ebene des ersten Objektbereichs 21 und der Ebene des zweiten Objektbereichs 22 einen Abstand zwischen 1 ,5 und 8 Meter, besonders bevorzugt zwischen 0,5 und 5 Meter und besonders bevorzugt zwischen 0,8 und 7 Meter erfasst.

Insbesondere ist es vorgesehen, dass die mindestens eine Erfassungseinrichtung 15 im Betrieb eine Aufnahme des ersten Objektbereichs 21 und des zweiten Ob jektbereichs 22 mittels der mindestens einen Erfassungseinrichtung 15 aufnimmt. Die aufgenommene Aufnahme des ersten Objektbereichs 21 und des zweiten Ob jektbereichs 22 mittels der mindestens einen Erfassungseinrichtung 15 wird an schließend einer Auswerteeinrichtung bereitgestellt bzw. an diese weitergeleitet. Die Auswerteeinrichtung ordnet dem ersten Objektbereich 21 mindestens eine In formation und dem zweiten Objektbereich 22 mindestens eine zweite Information zu. Bei der ersten Information und/oder zweiten Information kann es sich zum Bei spiel um eine Klassifikation des ersten Objektbereichs 21 und/oder zweiten Ob jektbereichs 22 handeln. Beispielsweise identifiziert die Auswerteeinrichtung an hand der gemachten Aufnahme, dass es sich bei dem ersten Objektbereich 21 um einen Königszapfen handelt und bei dem zweiten Objektbereich 22 um eine Stütz winde bzw. um ein Teil einer Stützwinde. Die Auswerteeinrichtung ist vorzugs weise zur Objekt- bzw. Gegenstandserkennung ausgelegt. Hierzu werden bei spielsweise einzelne Pixel des von der Kamera aufgenommenen Bildes jeweils ei nem ersten Objektbereich 21 , insbesondere einer Komponente des Anhängers 20, und/oder einem zweiten Objektbereich 22, insbesondere einer weiteren Kompo nente des Anhängers, zugeordnet. Weiterhin umfasst die erste Information und/o der die zweite Information beispielsweise eine Angabe über die Position, insbe sondere in der Aufnahme der mindestens einen Erfassungseinrichtung 15, über eine Größe und/oder über eine Ausrichtung des ersten Objektbereich 21 und/oder des zweiten Objektbereichs 22. Anhand dieser ersten und/oder zweiten Informa tion ist es dann in vorteilhafter Weise möglich, dass die Auswerteeinrichtung die Ausrichtung des Anhängers 20 gegenüber dem Zugfahrzeug 10 bestimmt. Bei spielsweise lässt sich anhand der relativen Position und/oder Ausrichtung des ers ten Objektbereichs 21 gegenüber dem zweiten Objektbereich 22 eine Schrägstel lung des Anhängers 20 quantifizieren. Weiterhin ist es vorstellbar, dass beispiels- weise anhand der Größe des ersten Objektbereichs 21 und des zweiten Objektbe reichs 22, insbesondere des Vergleichs der Größe des ersten Objektbereichs 21 und des zweiten Objektbereichs 22, ein Abstand des Anhängers 20 gegenüber dem Zugfahrzeug 10 ermittelt wird. Insbesondere erweist es sich als vorteilhaft le diglich eine einzelne Kamera zu verwenden und auf die erste und zweite Informa tion des jeweils ersten Objektbereichs 21 und des zweiten Objektbereichs 22 zu rückzugreifen, da dadurch auf aufwändige Triangulation oder Ähnliches verzichtet werden kann. Vorzugsweise ergreift die Auswerteeinrichtung insbesondere zur Gegenstands- oder Objekterkennung auf ein Netzwerk zurück, beispielsweise auf ein neuronales Netzwerk.

Beispielsweise zeigt die Figur 2 eine schräge Ausrichtung, das heißt eine insbe sondere schräge Ausrichtung einer Mittelachse Z2 des Anhängers 20 aus der Per spektive der Erfassungseinrichtung 15, die insbesondere einen ersten Objektbe reich 21 in Form des Königszapfens und ein zweite Objektbereich 22 in Form der Stützwinde erfasst. Es ist hierbei möglich, anhand der relativen Position des Kö nigszapfens gegenüber der Stützwinden zu erfassen, in wie weit der Anhänger 20 gegenüber der Ausrichtung des Zugfahrzeugs 10 schräggestellt ist. Insbesondere dient hierbei der erste Objektbereich 21 als Referenz für den zweiten Objektbe reich 22, um anhand dieser Ausrichtung des zweiten Objektbereichs 22 gegen über des ersten Objektbereichs 21 in der Aufnahme der Erfassungseinrichtung 15 Aufschluss zu erlangen über die relative Ausrichtung des Anhängers 20 gegen über dem Zugfahrzeug 10. Alternativ zur Bestimmung der Relativposition des zweiten Objektbereichs 22 kann als erster Objektbereich 21 auch eine Verbin dungswelle und/oder eine Gegenplatte oder Grundplatte des Anhängers 20 heran gezogen werden.

In Figur 3 ist eine Seitenansicht (links) auf den Anhänger 20 zu erkennen, bei der die Mittelachse Z2 des Anhängers 20 fluchtend zur Mittelachse Z1 des Zugfahr zeugs 10 angeordnet ist. In dieser relativen Ausrichtung von Zugfahrzeug 10 und Anhänger 20 liegt der erste Objektbereich 21 , insbesondere in Form eines Königs- Zapfens, mittig zwischen Stützwinden, die als zweiter Objektbereich 22 herange zogen werden. Beispielsweise kann auch eine die zwei Stützwinden verbindende Kreuzverbindung als zweiter Objektbereich 22 herangezogen werden. In der rech ten Seitenansicht in Figur 3 ist eine Seitenansicht aus der Perspektive des Zug fahrzeugs 10 dargestellt, bei der die Mittelachse Z2 des Anhängers 20 gegenüber der Mittelachse Z1 des Zugfahrzeugs 10 schräg ausgerichtet ist. In dieser Ausrich tung ist der erste Objektbereich 21 , das heißt der Königszapfen, auf die linke Seite versetzt gegenüber den Stützwinden. Anhand dieser Relativposition des Königs zapfens, das heißt, des ersten Objektbereichs 21, gegenüber den Stützwinden, das heißt gegenüber dem zweiten Objektbereich 22, kann erfasst werden, dass die Mittelachse Z2 des Anhängers 20 gegenüber der Mittelachse Z1 des Zugfahr zeugs 10 schräg gestellt ist, insbesondere ist es möglich, die Schrägstellung zu quantifizieren, das heißt einen Winkel anzugeben, mit dem die Mittelachse Z1 des Anhängers 20 gegenüber der Mittelachse Z1 des Zugfahrzeugs 10 geneigt ist.

In den Figuren 4a bis 4c sind drei verschiedene Ausrichtungen eines Anhängers 20 in einer Bodenansicht und in einer entsprechenden Seitenansicht (rechts) dar gestellt. In der Figur 4b handelt es sich abermals um eine fluchtende Ausrichtung der Mittelachse Z1 des Zugfahrzeugs 10 und der Mittelachse Z2 des Anhängers 20. In der Figur 4a ist eine in Fahrzeugrichtung gesehen linke Seite des Anhä ngers 20 erhöht gegenüber der in Querrichtung QR gegenüberliegenden rechten Seite. Eine solche Schrägstellung kann beispielsweise auftreten, wenn der Anhä nger 20 mit seinen linken Rädern auf einer Erhöhung, wie einer Bordsteinkante, aufsitzt. Wie zu erkennen ist, zeigt die Draufsicht (rechts) in einer solchen Situa tion eine Schrägstellung gegenüber der üblicherweise im Wesentlichen vertikal verlaufenden Ausrichtung der Stützwinde, d. h. des zweiten Objektbereichs 22. In sofern lässt sich hier die Ausrichtung des zweiten Objektbereichs 22 gegenüber seiner üblichen Ausrichtung dazu heranziehen, festzustellen, ob eine entspre chende Drehung des Anhängers 20 um die Mittelachse Z2 des Anhängers 20 vor liegt. Dies muss gegebenenfalls ebenfalls beim Ankoppeln berücksichtigt werden. In Figur 4c ist eine entsprechende Schrägstellung, wie sie bereits im Zusammen hang mit Figur 3 diskutiert wurde, nochmal dargestellt. Figur 5 zeigt die gekippte Stellung des Anhängers 20 noch einmal, wie sie in Figur 4a beschrieben ist. In Figur 6 ist noch einmal die fluchtende Ausrichtung der Mit telachse Z1 des Zugfahrzeugs 10 und der Mittelachse Z2 des Anhängers 20 dar gestellt. In dieser Darstellung, wie sie auch von der mindestens einen Erfassungs einrichtung 15 erfasst werden würde, ist ein Mittelpunkt des Verbindungskreuzes zwischen den beiden Stützwinden mittig angeordnet zwischen den beiden Stütz winden, genau wie die als erster Objektbereich 21 dienende Verbindungsvorrich tung in Form des Königszapfens. Außerdem liegen die Reifen bzw. Räder des An hängers 20 außerhalb des Bereichs der zwischen den beiden in Querrichtung zu einander versetzten Stützwinden angeordnet ist bzw. liegt.

Im Gegensatz dazu zeigt die Figur 7 eine Schrägstellung des Anhängers 20 und ein Beispiel für eine mittels der Erfassungseinrichtung aufgenommenen Auf nahme. In dieser Schrägstellung ist der als erster Objektbereich 21 dienende Kö nigszapfen um eine Distanz d gegenüber der Mitte des Verbindungskreuzes zwi schen den Stützwinden verschoben. Insbesondere ist der als erster Objektbereich 21 dienende Königszapfen zu einer der beiden Stützwinden hin versetzt angeord net in der Projektionsdarstellung, die die mindestens eine Erfassungseinrichtung 15 aufnimmt. Anhand dieses Verschiebens lässt sich in vorteilhafterweise die Schrägstellung des Anhängers 20 festlegen bzw. in Erfahrung bringen. Neben den Referenzierung zwischen dem ersten Objektbereich 21 und dem zweiten Objekt bereich 22 ist es in vorteilhafter Weise möglich, zusätzlich einen dritten Objektbe reich, beispielsweise in Form der Räder bzw. in Form der Reifen für die Auswer tung oder das Ermitteln der Ausrichtung des Anhängers 20 gegenüber dem Zug fahrzeug heranzuziehen. Vorliegend sind die Räder oder Reifen in der in Figur 7 dargestellten Ausrichtung, erfasst von der mindestens einen Erfassungseinrich tung 15, um einen Abstand c gegenüber der Mitte des Stabilisierungskreuzes zwi schen den Stützwinden 22 versetzt.

In Figur 8 ist erneut das System aus Zugfahrzeug 10 und Anhänger 20 darge stellt, insbesondere in einem Zustand des Ankoppelns. Insbesondere ist hierbei der Bewegungskreis bzw. die Bewegung gegenüber dem Zugfahrzeug 10 darge stellt. Dabei wird diese Bewegung koordiniert anhand der ermittelten Ausrichtung, insbesondere aktuellen Ausrichtung, des Anhängers 20 gegenüber dem Zugfahr zeug 10. Dadurch lässt sich ein autonomes bzw. automatisiertes Ankuppeln des Anhängers 20 an das Zugfahrzeug 10 realisieren.

Bezuqszeichen:

10 Zugfahrzeug

11 Kupplungsplatte bzw. Sattelkupplung

15 Erfassungseinrichtung

20 Anhänger

21 erster Objektbereich (z. B. Königszapfen)

22 zweiter Objektbereich

Z1 Mittelachse des Zugfahrzeugs

Z2 Mittelachse des Anhängers

QR Querrichtung