DE102019211005A1

DE102019211005A1 - Trailer control unit, trailer chassis, trailer and towing vehicle-trailer combination

Info

Publication number: DE102019211005A1
Application number: DE102019211005.3A
Authority: DE
Inventors: Shuocheng Shen; Viktor Rakoczi
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2019-07-25
Filing date: 2019-07-25
Publication date: 2021-01-28

Abstract

Vorgeschlagen wird ein Anhängersteuergerät zur Anordnung an einem Bereich eines Anhängers, wobei das Anhängersteuergerät dazu eingerichtet ist, Daten von einer an dem Anhänger, d.h. am Anhängerfahrwerk oder dem Anhängeraufbau, angeordneten Sensorik zur Überwachung des Umfelds des Anhängers zu erhalten, zu verarbeiten und über eine Schnittstelle an ein Steuergerät eines Zugfahrzeugs, das mit dem Anhänger gekoppelt ist, zur Weiterverarbeitung zu übermitteln. Außerdem werden ein Anhängersteuergerät, ein Anhängerfahrwerk, einen Anhänger und eine Zugfahrzeug-Anhänger-Kombination vorgeschlagen.A trailer control device is proposed for arrangement in an area of a trailer, the trailer control device being set up to receive and process data from a sensor system arranged on the trailer, ie on the trailer chassis or the trailer body, for monitoring the surroundings of the trailer, and via an interface to a control unit of a towing vehicle that is coupled to the trailer for further processing. In addition, a trailer control unit, a trailer chassis, a trailer and a towing vehicle-trailer combination are proposed.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Anhängersteuergerät, ein Anhängerfahrwerk, einen Anhänger und eine Zugfahrzeug-Anhänger-Kombination.The present invention relates to a trailer control device, a trailer chassis, a trailer and a towing vehicle-trailer combination.

Die Automatisierung von Fahrzeugen mit Anhänger wird in Richtung des autonomen Fahrens vorangetrieben, da hier großes Potential sowohl für die Einsparung von Kosten als auch für die Sicherheit von Verkehrsteilnehmern vorhanden ist. Es sind bereits einige Konzepte bekannt, um hochautomatisierte Nutzfahrzeuge und kommerzielle Fahrzeuge bereitzustellen und z.B. automatisiert im sogenannten Platooning hintereinander fahren zu lassen. Allerdings sind für diese Art des Fahrens eine große Menge an Sensoren zur Überwachung nötig, sowie leistungsstarke Recheneinheiten bzw. Steuergeräte, um die von den Sensoren erhaltene Datenmenge zu verarbeiten und ein Umfeldmodell zu erstellen. Dies gilt insbesondere bei Fahrzeugen mit Anhänger. Allerdings ist bisher keine umfassende Lösung bekannt, welche es ermöglicht, Zugfahrzeug und Anhänger unabhängig voneinander zu überwachen, um hochautomatisiertes bzw. autonomes Fahren zu ermöglichen.The automation of vehicles with trailers is being promoted in the direction of autonomous driving, as there is great potential here for both cost savings and the safety of road users. Some concepts are already known to provide highly automated utility vehicles and commercial vehicles and, for example, to automatically drive them one behind the other in so-called platooning. However, this type of driving requires a large number of sensors for monitoring, as well as powerful computing units or control devices in order to process the amount of data received from the sensors and to create an environment model. This is especially true for vehicles with trailers. However, so far no comprehensive solution is known which makes it possible to monitor the towing vehicle and trailer independently of one another in order to enable highly automated or autonomous driving.

Deshalb ist es eine Aufgabe dieser Erfindung, ein Anhängersteuergerät, ein Anhängerfahrwerk, einen Anhänger und eine Zugfahrzeug-Anhänger-Kombination bereitzustellen, durch welche eine Überwachung von Zugfahrzeug und insbesondere daran angekoppeltem Anhänger möglich ist. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.It is therefore an object of this invention to provide a trailer control device, a trailer chassis, a trailer and a towing vehicle-trailer combination, by means of which a monitoring of the towing vehicle and in particular the trailer coupled to it is possible. According to the invention, this object is achieved by the features of the independent claims. The dependent claims relate to advantageous configurations.

Vorgeschlagen wird ein Anhängersteuergerät zur Anordnung an einem Bereich eines Anhängers, wobei das Anhängersteuergerät dazu eingerichtet ist, Daten von einer an dem Anhänger, d.h. am Anhängerfahrwerk oder dem Anhängeraufbau, angeordneten Sensorik zur Überwachung des Umfelds des Anhängers zu erhalten, zu verarbeiten und über eine Schnittstelle an ein Steuergerät eines Zugfahrzeugs, das mit dem Anhänger gekoppelt ist, zur Weiterverarbeitung zu übermitteln.A trailer control device is proposed for arrangement in an area of a trailer, the trailer control device being set up to receive and process data from a sensor system arranged on the trailer, ie on the trailer chassis or the trailer body, for monitoring the surroundings of the trailer, and via an interface to a control unit of a towing vehicle that is coupled to the trailer for further processing.

Durch Bereitstellen eines separaten Steuergeräts bzw. Domain-Steuergeräts an einem Bereich des Anhängers, z.B. an seinem Fahrwerk oder einem Aufbau, können Daten von an verschiedenen Orten am Anhänger angeordneter Sensorik schneller als bisher verarbeitet werden. Diese Daten können dann über eine einzelne schnelle Schnittstelle zwischen Anhänger und Zugfahrzeug an das Steuergerät des Zugfahrzeugs zur Weiterverarbeitung gesendet werden, welches in der Regel das für die Funktionen des automatisierten Fahrens verantwortliche Hauptsteuergerät ist.By providing a separate control unit or domain control unit in one area of the trailer, e.g. on its chassis or a body, data from sensors located at different locations on the trailer can be processed faster than before. This data can then be sent via a single fast interface between the trailer and the towing vehicle to the towing vehicle's control unit for further processing, which is usually the main control unit responsible for the functions of automated driving.

In einer Ausführung werden die von der Sensorik erhaltenen Sensordaten bzw. Daten von dem Anhängersteuergerät in vorgegebener Weise verarbeitet und als Umfelddaten des Anhängers oder als Sensor-Rohdaten an das Steuergerät des Zugfahrzeugs übermittelt. Umfelddaten können dabei z.B. Objektdaten in Form von sogenannten Punktewolken sein. Je nach Ausführung der Steuergeräte und der vorhandenen Datenverbindung zwischen den Steuergeräten kann es sinnvoll sein, die Sensordaten direkt im Anhängersteuergerät zu verarbeiten, um ein Umfeldmodell des Anhängers zu erhalten, oder als Rohdaten an das Steuergerät des Zugfahrzeugs zur Weiterverarbeitung zu übermitteln. Die Signalintegrität spielt hierbei eine entscheidende Rolle.In one embodiment, the sensor data or data obtained from the sensor system is processed by the trailer control device in a predetermined manner and transmitted to the control device of the towing vehicle as environment data of the trailer or as raw sensor data. Surrounding data can be e.g. object data in the form of so-called point clouds. Depending on the design of the control units and the existing data connection between the control units, it can make sense to process the sensor data directly in the trailer control unit in order to obtain an environment model of the trailer, or to transmit it as raw data to the control unit of the towing vehicle for further processing. The signal integrity plays a crucial role here.

Vorgeschlagen wird ferner ein Anhängerfahrwerk mit einem daran angeordneten, beschriebenen Anhängersteuergerät. Durch die Anordnung des Anhängersteuergeräts am Anhängerfahrwerk ist es möglich, unterschiedliche Aufbauten mit unterschiedlicher Sensorik, sowohl in deren Anordnung als auch deren Ausführung, durch ein einziges Steuergerät abzudecken. Das Anhängersteuergerät ist also vorteilhaft am Fahrwerk des Anhängers, kurz auch Anhängerfahrwerk, angeordnet, da hier eine große Variabilität bei der Wahl des Anhängeraufbaus besteht. Das Anhängerfahrwerk kann auch einen Antriebsstrang aufweisen, wenn der Anhänger selbständig bzw. autonom fahren kann, z.B. zum Einparken oder Rangieren, oder zur Unterstützung des Zugfahrzeugs. Das heißt, dass das Anhängersteuergerät auch am Antriebsstrang angeordnet sein kann. Dabei kann es Teil eines Steuergeräts zur Steuerung des Antriebsstrangs sein, oder ein Steuergerät zur Steuerung des Antriebsstrangs kann Teil des Anhängersteuergeräts sein.A trailer chassis with a described trailer control device arranged thereon is also proposed. By arranging the trailer control unit on the trailer chassis, it is possible to cover different structures with different sensors, both in terms of their arrangement and their design, with a single control unit. The trailer control unit is therefore advantageously arranged on the chassis of the trailer, also known as the trailer chassis for short, since there is great variability in the choice of the trailer body. The trailer chassis can also have a drive train if the trailer can drive independently or autonomously, e.g. for parking or maneuvering, or to support the towing vehicle. This means that the trailer control unit can also be arranged on the drive train. It can be part of a control device for controlling the drive train, or a control device for controlling the drive train can be part of the trailer control device.

Vorteilhaft weist das Anhängerfahrwerk Sensorik zur Überwachung des Umfelds des Anhängers und/oder Datenschnittstellen auf, welche zur Verbindung mit Sensorik zur Überwachung des Anhängers und dessen Umfeld eingerichtet sind.The trailer chassis advantageously has sensors for monitoring the surroundings of the trailer and / or data interfaces, which are set up for connection to sensors for monitoring the trailer and its surroundings.

Das Anhängerfahrwerk kann daran angeordnete Sensorik zur Umfeldüberwachung aufweisen, z.B. optische Sensoren wie Kameras, Lidar- oder Radar-Sensoren, aber auch Sensoren, welche mit anderen Wirkprinzipien funktionieren. Ebenso sind auch sogenannte Vehicle-to-Vehicle oder Vehicle-to-X Kommunikationsarten möglich. Patentschrift US00001 007 4894B 1 offenbart einen für diese Kommunikation benötigten Transceiver. Außerdem können am Anhängerfahrwerk Datenschnittstellen vorgesehen sein, um Daten von an einem Anhängeraufbau angeordneter Sensorik an das Anhängersteuergerät übermitteln zu können. Diese Datenschnittstellen sollten möglichst schnelle Schnittstellen mit wenig Latenz sein, um möglichst in Echtzeit Daten übermitteln zu können. Die Bereitstellung von Datenschnittstellen zu externen Sensoren ermöglicht es, einen Anhängeraufbau auch nachträglich auf dem Anhängerfahrwerk anzuordnen oder einen Anhängeraufbau zu tauschen, und so Daten, welche von nicht am Anhängerfahrwerk angeordneter Sensorik bereitgestellt werden, verwenden zu können. So können alle Daten zur Umfeldüberwachung des Anhängers zu einem zentralen Anhängersteuergerät bzw. Domain Steuergerät zur Weiterverarbeitung und danach Übersendung an ein Steuergerät im Zugfahrzeug übermittelt werden.The trailer chassis can have sensors arranged thereon for monitoring the surroundings, for example optical sensors such as cameras, lidar or radar sensors, but also sensors which function with other operating principles. So-called vehicle-to-vehicle or vehicle-to-X communication types are also possible. Patent specification US00001 007 4894B 1 discloses a transceiver required for this communication. In addition, data interfaces can be provided on the trailer chassis in order to be able to transmit data from sensors arranged on a trailer body to the trailer control device. These Data interfaces should be interfaces as fast as possible with little latency in order to be able to transmit data as in real time as possible. The provision of data interfaces to external sensors makes it possible to arrange a trailer body on the trailer chassis at a later date or to exchange a trailer body, and thus to be able to use data which are provided by sensors not arranged on the trailer chassis. In this way, all data for monitoring the environment of the trailer can be transmitted to a central trailer control unit or domain control unit for further processing and then transmission to a control unit in the towing vehicle.

Vorgeschlagen wird ferner ein mit einem Zugfahrzeug koppelbarer Anhänger mit einem beschriebenen Anhängersteuergerät, der an vorgegebenen Bereichen davon Sensorik zur Überwachung des Anhängers und dessen Umfeld aufweist. Das Anhängersteuergerät ist dabei entweder an einem Anhängerfahrwerk oder einem Anhängeraufbau angeordnet. Auch die Sensorik kann am Anhängerfahrwerk oder am Anhängeraufbau angeordnet sein. Außerdem ist das Anhängersteuergerät mit einem Steuergerät des Zugfahrzeugs mindestens zur Übermittlung von Daten vom Anhänger zum Zugfahrzeug verbindbar und dazu eingerichtet, von der Sensorik erfasste Daten zu erhalten und an das Steuergerät des Zugfahrzeugs zur Weiterverarbeitung zu übermitteln.A trailer which can be coupled to a towing vehicle and has a trailer control device described is also proposed, which has sensors in predetermined areas thereof for monitoring the trailer and its surroundings. The trailer control unit is arranged either on a trailer chassis or a trailer body. The sensors can also be arranged on the trailer chassis or on the trailer body. In addition, the trailer control device can be connected to a control device of the towing vehicle at least for the transmission of data from the trailer to the towing vehicle and is set up to receive data recorded by the sensor system and to transmit it to the control device of the towing vehicle for further processing.

Unter dem Begriff koppelbar ist sowohl eine physische Verbindung zwischen Zugfahrzeug und Anhänger, z.B. über eine Anhängerkupplung, als auch eine elektrische Verbindung und eine Verbindung zum Datenaustausch über entsprechende Schnittstellen wie Kabel oder Bussysteme etc. zu verstehen.The term couplable is understood to mean both a physical connection between the towing vehicle and trailer, e.g. via a trailer coupling, as well as an electrical connection and a connection for data exchange via appropriate interfaces such as cables or bus systems, etc.

Unter dem Begriff Anhänger kann ein Anhänger mit Aufbau, aber auch ohne Aufbau verstanden werden. Ein Anhänger ohne Aufbau kann hierbei also auch lediglich das Fahrwerk des Anhängers sein, auf welches später abhängig von der Anwendung ein Aufbau aufgesetzt wird. Wenn das Anhängersteuergerät am Anhängerfahrwerk angeordnet ist, können also unterschiedliche Aufbauten auf das Fahrwerk gesetzt werden, welche auch unterschiedliche Sensorik daran verbaut haben können, die abhängig von der Bauweise des Aufbaus angeordnet und in ihrer Ausführung gewählt sein kann. Alternativ kann das Anhängersteuergerät auch an einem Aufbau des Anhängers vorgesehen sein. Auch hier können aufgrund der vorhandenen Schnittstellen Aufbauten ausgetauscht werden. Durch Bereitstellen entsprechender Schnittstellen am Anhängersteuergerät und der Sensorik kann eine beliebig angeordnete Sensorik ihre erfassten Daten an das Anhängersteuergerät zu weiteren Verarbeitung senden. Erfindungsgemäß wird somit Flexibilität im Sensorset geschaffen.The term trailer can be understood to mean a trailer with a body, but also without a body. A trailer without a superstructure can also only be the chassis of the trailer, onto which a superstructure is later placed depending on the application. If the trailer control unit is arranged on the trailer chassis, different superstructures can be placed on the chassis, which can also have different sensors installed thereon, which can be arranged depending on the construction of the construction and selected in their design. Alternatively, the trailer control unit can also be provided on a body of the trailer. Here, too, superstructures can be exchanged due to the existing interfaces. By providing appropriate interfaces on the trailer control unit and the sensor system, any sensor system can send its recorded data to the trailer control unit for further processing. According to the invention, flexibility is thus created in the sensor set.

Wie bereits beschrieben kann das Anhängersteuergerät die erhaltenen Daten direkt verarbeiten, z.B. zu einem Umfeldmodell, und dann erst an das Steuergerät des Zugfahrzeugs senden. Alternativ können die Daten als Rohdaten dorthin zur weiteren Verarbeitung gesendet werden, z.B. zur Fusionierung mit von der Sensorik des Zugfahrzeugs erhaltenen Daten.As already described, the trailer control unit can process the data received directly, e.g. for an environment model, and only then send it to the control unit of the towing vehicle. Alternatively, the data can be sent there as raw data for further processing, e.g. for merging with data received from the towing vehicle's sensors.

In einer Ausführung weist die Sensorik mindestens eine Art von optischen Sensoren auf, umfassend eines aus einer Kamera oder einem Radar- oder Lidar-Sensor. Durch optische Sensoren, besonders eine Kombination von Kamera und Radar- und/oder Lidar-Sensoren und Fusionierung der erfassten Daten kann ein sehr genaues Bild der Umgebung des Fahrzeugs bzw. Anhängers erhalten werden.In one embodiment, the sensor system has at least one type of optical sensor, comprising one of a camera or a radar or lidar sensor. By means of optical sensors, in particular a combination of camera and radar and / or lidar sensors and merging of the recorded data, a very precise image of the surroundings of the vehicle or trailer can be obtained.

In einer Ausführung weist die Sensorik Schnittstellen auf, die zur Datenübertragung von Sensordaten an das Anhängersteuergerät eingerichtet sind.In one embodiment, the sensor system has interfaces that are set up for data transmission of sensor data to the trailer control device.

Besonders beim hochautomatisierten oder autonomen Fahren ist es wichtig, ein möglichst umfassendes Bild der Umgebung des Fahrzeugs zu erhalten, um die Zugfahrzeug-Anhänger-Kombination kollisionsfrei zu steuern, aber auch, um z.B. möglichst exakte Positions- oder Fahrdaten mit andern Fahrzeugen oder Zugfahrzeug-Anhänger-Kombinationen austauschen zu können. Durch schnelle Schnittstellen von der Sensorik zu dem Anhängersteuergerät und ein leistungsstarkes Anhängersteuergerät, das die Daten entsprechend schnell, d.h. vorteilhaft in Echtzeit, verarbeiten und an das Steuergerät des Zugfahrzeugs senden kann, können die Anhängerdaten zusammen mit den Fahrzeugdaten verarbeitet werden, so dass ein Gesamtbild der Zugfahrzeug-Anhänger-Kombination entsteht. Dies stellt einen weiteren Baustein zum hochautomatisierten und auch autonomen Fahren bereit.With highly automated or autonomous driving in particular, it is important to get the most comprehensive picture possible of the vehicle's surroundings in order to control the towing vehicle-trailer combination without collision, but also, for example, to obtain the most exact possible position or travel data with other vehicles or towing vehicle trailers -Combinations to be exchanged. The trailer data can be processed together with the vehicle data, so that an overall picture of the Towing vehicle-trailer combination is created. This provides a further building block for highly automated and also autonomous driving.

Je nach Art der Schnittstellen kann die Anordnung des Anhängersteuergeräts am Anhängerfahrwerk oder am Anhängeraufbau gewählt werden. Die Anordnung kann beispielsweise so gewählt werden, dass die Wege von der Sensorik zum Anhängersteuergerät möglichst optimal, z.B. möglichst gleich lang, sind. Die Anordnung kann aber auch möglichst nahe zum Zugfahrzeug hin erfolgen, so dass der Weg zwischen den Steuergeräten möglichst kurz ist. Letztere Anordnung ist insbesondere für die Signalintegrität vorteilhaft. Die Wahl der Anordnung hängt von den verfügbaren Schnittstellen und deren Datenübertragungsgeschwindigkeit ab. Grundsätzlich sollte die Schnittstelle zur Verbindung von Anhängersteuergerät und Steuergerät des Zugfahrzeugs eine schnelle Verbindung mit geringer Latenz sein, so dass die Daten möglichst in Echtzeit übermittelt werden können.Depending on the type of interfaces, the arrangement of the trailer control unit on the trailer chassis or on the trailer body can be selected. The arrangement can be selected, for example, so that the paths from the sensors to the trailer control unit are as optimal as possible, for example as long as possible. The arrangement can, however, also take place as close as possible to the towing vehicle, so that the path between the control units is as short as possible. The latter arrangement is particularly advantageous for signal integrity. The choice of arrangement depends on the available interfaces and their data transmission speed. Basically, the interface for connecting the trailer control unit and the control unit of the towing vehicle should be fast Connection with low latency, so that the data can be transmitted in real time as possible.

Die Bereitstellung der Schnittstelle zum Datenaustausch kann dabei über die elektrische Ankopplung vom Anhänger zum Zugfahrzeug oder über eine separat bereitgestellte Anbindung bzw. Schnittstelle erfolgen. Wichtig ist lediglich, dass die Anbindung schnell genug ist, um die vom Anhängersteuergerät bereitgestellten Daten, welche eine deutlich geringere Datenmenge als die einzelnen Sensordaten darstellt, an das Steuergerät des Zugfahrzeugs zu übermitteln.The interface for data exchange can be provided via the electrical coupling from the trailer to the towing vehicle or via a separately provided connection or interface. It is only important that the connection is fast enough to transmit the data provided by the trailer control device, which represents a significantly smaller amount of data than the individual sensor data, to the control device of the towing vehicle.

Ferner wird eine Zugfahrzeug-Anhänger-Kombination mit einem beschriebenen Anhänger bereitgestellt.Furthermore, a towing vehicle-trailer combination with a described trailer is provided.

In einer Ausführung ist die Zugfahrzeug-Anhänger-Kombination eine LKW-Anhänger-Kombination, da hier die Bereitstellung einer schnellen Datenverbindung aufgrund der Länge des Anhängers am problematischsten ist. Aber die vorgeschlagene Lösung kann auch bei einer anderen Kombination aus Zugfahrzeug und Anhänger angewendet werden. Beispielsweise kann das Zugfahrzeug ein anderes Nutzfahrzeug, z.B. ein Transporter oder eine Bau- oder Landmaschine, oder ein PKW sein, welche über eine schnelle Datenverbindung zum Anhänger verfügen.In one embodiment, the towing vehicle-trailer combination is a truck-trailer combination, since the provision of a fast data connection is the most problematic here due to the length of the trailer. But the proposed solution can also be used with another combination of towing vehicle and trailer. For example, the towing vehicle can be another commercial vehicle, e.g. a transporter or a construction or agricultural machine, or a car, which has a fast data connection to the trailer.

In einer Ausführung ist das Zugfahrzeug ein hochautomatisiert oder autonom fahrendes Fahrzeug.In one embodiment, the towing vehicle is a highly automated or autonomously driving vehicle.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung, anhand der Figuren der Zeichnung, die erfindungsgemäße Einzelheiten zeigt, und aus den Ansprüchen. Die einzelnen Merkmale können je einzeln für sich oder zu mehreren in beliebiger Kombination bei einer Variante der Erfindung verwirklicht sein.Further features and advantages of the invention emerge from the following description of exemplary embodiments of the invention, with reference to the figures of the drawing, which shows details according to the invention, and from the claims. The individual features can each be implemented individually or collectively in any combination in a variant of the invention.

Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert.

1 zeigt eine Draufsicht auf eine Zugfahrzeug-Anhänger-Kombination gemäß einer Ausführung der vorliegenden Erfindung.
2 zeigt eine Seitenansicht einer Zugfahrzeug-Anhänger-Kombination gemäß einer Ausführung der vorliegenden Erfindung.
3 zeigt eine schematische Darstellung eines Anhängersteuergeräts und eines Steuergeräts des Zugfahrzeugs mit zugehöriger Schnittstelle gemäß einer Ausführung der vorliegenden Erfindung.

Preferred embodiments of the invention are explained in more detail below with reference to the accompanying drawings.

1 shows a plan view of a tractor-trailer combination according to an embodiment of the present invention.
2 shows a side view of a towing vehicle-trailer combination according to an embodiment of the present invention.
3 shows a schematic representation of a trailer control device and a control device of the towing vehicle with an associated interface according to an embodiment of the present invention.

In den nachfolgenden Figurenbeschreibungen sind gleiche Elemente bzw. Funktionen mit gleichen Bezugszeichen versehen.In the following description of the figures, the same elements or functions are provided with the same reference symbols.

Ziel der Erfindung ist es, ein an einem Anhänger 100 mit Sensorik 10, 11 zur Umgebungsüberwachung angeordnetes Anhängersteuergerät 1, das als Domain-Steuergerät dient, zur Verfügung zu stellen, welches die von der Sensorik 10, 11 erfassten Daten verarbeitet. Die verarbeiteten Daten können dann einem anderen Steuergerät, z.B. dem Steuergerät 2 des aktuellen Zugfahrzeugs 200, zur Weiterverarbeitung, z.B. Fusionierung, mit den für das Fahrzeug 200 aus entsprechender Sensorik 20, 21, 22 vorhandenen oder berechneten Daten zur Verfügung gestellt werden. Problematisch bisher ist ein zur Verfügung stellen von Sensordaten von Sensorik 10, 11 eines Anhängers 100 an ein Steuergerät 2 im Zugfahrzeug 200, da die Daten möglichst in Echtzeit verarbeitet werden müssen und dies aufgrund der verfügbaren Datenverbindungen nur eingeschränkt möglich ist. Insbesondere für hochautomatisiertes bis hin zu autonomem Fahren ist es nötig, möglichst die vollständige Umgebung von Zugfahrzeug 200 und Anhänger 100 zu überwachen, was dazu führt, dass eine Vielzahl von Sensoren 10, 11 auch am Anhänger 100 bereitgestellt werden muss. Dadurch wird wiederum eine sehr große Datenmenge erzeugt, die möglichst schnell verarbeitet werden muss.The aim of the invention is to provide a trailer 100 with sensors 10 , 11 Trailer control unit arranged for environmental monitoring 1 , which serves as a domain control device, to make available which of the sensors 10 , 11 processed data. The processed data can then be sent to another control device, eg the control device 2 of the current towing vehicle 200 , for further processing, e.g. merging, with those for the vehicle 200 from appropriate sensors 20th , 21st , 22nd existing or calculated data can be made available. Providing sensor data from sensors has been problematic so far 10 , 11 of a trailer 100 to a control unit 2 in the towing vehicle 200 because the data must be processed in real time as far as possible and this is only possible to a limited extent due to the available data connections. For highly automated to autonomous driving in particular, it is necessary to cover the entire area around the towing vehicle as much as possible 200 and trailers 100 monitor what leads to a variety of sensors 10 , 11 also on the trailer 100 must be provided. This in turn generates a very large amount of data that must be processed as quickly as possible.

Auch wenn es bereits in einigen Ausführungen eine schnelle Datenverbindung von einem Steuergerät 2 im Zugfahrzeug 200 zu Teilbereichen am Anhänger 100 gibt, kann diese besonders bei langen Anhängern 100 oft nicht bis zum hinteren Ende des Anhängers 100 bereitgestellt werden. Somit entsteht entweder ein unerwünschter Zeitverzug oder die Daten können überhaupt nicht weiterverarbeitet werden, was für eine Bereitstellung eines hochautomatisiert oder autonom fahrenden Fahrzeugs 200 mit Anhänger 100 aber nötig ist. Selbst wenn eine schnelle Datenverbindung zu den Sensoren 10, 11 bereitgestellt werden kann, besteht bei einer Fahrzeug-Anhänger-Kombination immer noch das Problem der Schnittstelle 3 zwischen Anhänger 100 und Zugfahrzeug 200. Diese muss auch bei einem Wechsel des Zugfahrzeugs 200 zuverlässig weiter funktionieren. Durch das vorgeschlagene, am Anhänger 100 verbaute Steuergerät 1 bzw. Domain-Steuergerät werden die Sensordaten vor Ort verarbeitet und es ist lediglich eine Schnittstelle 3 zu einem Steuergerät 2 am Zugfahrzeug 200 nötig, welche zwar schnell sein muss, aber keine Vielzahl von Sensordaten übermitteln muss. Alternativ können Rohdaten aus der Sensorerfassung an das im Zugfahrzeug vorhandene Steuergerät 2 zur weiteren Verarbeitung übermittelt werden, wobei die Verbindung eine möglichst geringe Latenz aufweisen sollte.Even if there is already a fast data connection from a control unit in some versions 2 in the towing vehicle 200 to partial areas on the trailer 100 there, this can be especially true for long trailers 100 often not to the rear of the trailer 100 to be provided. This results in either an undesirable time delay or the data cannot be further processed at all, which makes a highly automated or autonomous vehicle available 200 with trailer 100 but is necessary. Even if there is a fast data connection to the sensors 10 , 11 can be provided, there is still the problem of the interface in a vehicle-trailer combination 3 between trailers 100 and towing vehicle 200 . This must also be done when changing the towing vehicle 200 continue to function reliably. By the proposed, on the trailer 100 built-in control unit 1 or domain control unit, the sensor data are processed on site and it is just an interface 3 to a control unit 2 on the towing vehicle 200 necessary, which has to be fast, but does not have to transmit a lot of sensor data. Alternatively, raw data from the sensor acquisition can be sent to the control unit in the towing vehicle 2 be transmitted for further processing, the connection should have the lowest possible latency.

Grundsätzlich ist es bei der vorgeschlagenen Lösung nötig, dass eine geeignete Schnittstelle 3 und ein geeignetes Datenformat verwendet wird, damit das Steuergerät 1 im Anhänger 100 und das Steuergerät 2 im Zufahrzeug 200 miteinander kommunizieren können. Die Schnittstellen 3 können vorab definiert werden oder es können bereits bekannte Schnittstellen 3 verwendet werden. Das Datenformat kann ebenfalls vorab festgelegt werden, wobei bekannte Datenaustauschformate verwendet werden können, wenn bereits verarbeitete Daten vom Anhängersteuergerät 1 an das Steuergerät 2 des Zufahrzeugs 200 gesendet werden.In principle, it is necessary with the proposed solution that a suitable interface 3 and a suitable data format is used so that the control unit 1 in the trailer 100 and the control unit 2 in the approach vehicle 200 communicate with each other. The interfaces 3 can be defined in advance or already known interfaces can be used 3 be used. The data format can also be specified in advance, and known data exchange formats can be used if data has already been processed by the trailer control unit 1 to the control unit 2 of the access vehicle 200 be sent.

Wie in 1 und 2 gezeigt, sind Zugfahrzeug 200 und Anhänger 100 einer Zugfahrzeug-Anhänger-Kombination miteinander über eine Kopplungseinheit 4 wie eine Anhängerkupplung oder eine Kopplung eines als Auflieger gebildeten Anhängers 200 am entsprechenden Gegenstück eines LKWs verbunden. Die elektrische Verbindung erfolgt dabei in der Regel über eine Verbindung mittels Kabel, welche z.B. am Fahrwerk des Anhängers 100 entlang bis zum Zugfahrzeug 200 reichen. Die Datenverbindung zwischen Anhängersteuergerät 1 und Steuergerät 2 des Zugfahrzeugs 200 erfolgt in ähnlicher Weise über die Schnittstelle 3, welche z.B. als Bus-System gebildet ist.As in 1 and 2 shown are towing vehicle 200 and trailers 100 a tractor-trailer combination with each other via a coupling unit 4th like a trailer coupling or a coupling of a trailer formed as a semitrailer 200 connected to the corresponding counterpart of a truck. The electrical connection is usually made via a connection by means of cables, which for example on the chassis of the trailer 100 along to the towing vehicle 200 pass. The data connection between the trailer control unit 1 and control unit 2 of the towing vehicle 200 takes place in a similar way via the interface 3 which is formed as a bus system, for example.

An einem Anhänger 100, besonders an einem LKW-Anhänger bzw. Auflieger eines Sattelzugs, sind aufgrund seiner Länge mehrere und auch unterschiedliche Arten von Sensoren 10, 11 zur Überwachung des Anhängers 100 und dessen Umgebung nötig, um ein umfassendes Umfeldmodell des Anhängers 100 bereitstellen zu können. Diese Sensoren 10, 11 sind deshalb relativ weit voneinander entfernt angeordnet. Besonders Sensoren 10, 11, die an dem Ende des Anhängers 100, welches dem Zugfahrzeug 200 gegenüberliegt, angeordnet sind, sind weit von einem im Zugfahrzeug 200 zur Verarbeitung von Sensordaten vorhandenen Steuergerät 2 entfernt. Somit sind die von diesen Sensoren 10, 11 erfassten Signale auch mit bisherigen Technologien häufig nicht schnell genug an das Steuergerät 2 des Zugfahrzeugs 200 übertragbar. Aus diesem Grund wird erfindungsgemäß ein Anhängersteuergerät 1 vorgeschlagen, also ein am Anhänger 100 angeordnetes Steuergerät 1, das die von am Anhänger 100 angeordneten Sensoren 10, 11 erfassten Signale über schnelle Schnittstellen 101 erhalten und verarbeiten kann. Diese werden dann als Steuersignale oder als Rohdaten über eine schnelle und möglichst latenzfreie Schnittstelle 3 an das Steuergerät 2 des Zugfahrzeugs 200 gesendet, wie in 3 schematisch dargestellt.On a trailer 100 , especially on a truck trailer or semitrailer of a semitrailer, are several and also different types of sensors due to their length 10 , 11 for monitoring the trailer 100 and its environment is necessary to create a comprehensive model of the trailer environment 100 to be able to provide. These sensors 10 , 11 are therefore arranged relatively far apart. Especially sensors 10 , 11 that is at the end of the trailer 100 which the towing vehicle 200 opposite, are arranged, are far from one in the towing vehicle 200 for processing of sensor data existing control unit 2 away. So those are from these sensors 10 , 11 Signals captured are often not sent to the control unit quickly enough, even with previous technologies 2 of the towing vehicle 200 transferable. For this reason, a trailer control device is used according to the invention 1 suggested, so one on the trailer 100 arranged control unit 1 that the from on the trailer 100 arranged sensors 10 , 11 recorded signals via fast interfaces 101 can receive and process. These are then sent as control signals or as raw data via a fast and latency-free interface 3 to the control unit 2 of the towing vehicle 200 sent as in 3 shown schematically.

Sensoren 10, 11 zur Überwachung des Anhängers 100 und dessen Umgebung sind vorteilhaft optische Sensoren unterschiedlicher Art wie Kameras 10 und Radar- oder Lidar-Sensoren 11. Die erfassten Daten werden dafür vorteilhaft miteinander in einem Steuergerät wie dem Anhängersteuergerät 1 verarbeitet. Die im Anhängersteuergerät 1 zu weiter verarbeitbaren Rohdaten oder zu einem Umfeldmodell verarbeiteten Daten werden dann über die Schnittstelle 3 an das Steuergerät 2 des Zugfahrzeugs 200 zur weiteren Verwendung bzw. Verarbeitung gesendet. Das Steuergerät 2 des Zugfahrzeugs 200 ist in der Regel das Hauptsteuergerät zur Verarbeitung und Bereitstellung der der Funktionalität zum hochautomatisierten bzw. autonomen Fahren. Es erhält zusätzlich zu den vom Anhängersteuergerät 1 bereitgestellten Daten auch Daten vom am Zugfahrzeug 200 angeordneten Sensoren 20, 21 über entsprechende Schnittstellen 201. Die am Zugfahrzeug angeordneten Sensoren 20, 21 können wie die Sensoren 10, 11 am Anhänger 100 ebenfalls optische Sensoren wie Kameras 20 und Radar- bzw. Lidar-Sensoren 21 sein. Es können aber auch andere Arten von Sensoren 22 verwendet werden, um eine Umfelderfassung bereitzustellen. Die Daten werden dann miteinander z.B. fusioniert, um ein Umfeldmodell der Zugfahrzeug-Anhänger-Kombination zu erstellen und dadurch einen Baustein zum hochautomatisierten bzw. autonomen Fahren bereitzustellen.Sensors 10 , 11 for monitoring the trailer 100 and its surroundings are advantageously optical sensors of various types such as cameras 10 and radar or lidar sensors 11 . For this purpose, the recorded data are advantageously combined in a control unit such as the trailer control unit 1 processed. The one in the trailer control unit 1 Data processed into raw data that can be further processed or into an environment model are then converted via the interface 3 to the control unit 2 of the towing vehicle 200 sent for further use or processing. The control unit 2 of the towing vehicle 200 is usually the main control unit for processing and providing the functionality for highly automated or autonomous driving. It receives in addition to that from the trailer control unit 1 The data provided also includes data from the towing vehicle 200 arranged sensors 20th , 21st via appropriate interfaces 201 . The sensors arranged on the towing vehicle 20th , 21st can like the sensors 10 , 11 on the trailer 100 also optical sensors such as cameras 20th and radar or lidar sensors 21st be. However, other types of sensors can also be used 22nd can be used to provide environment sensing. The data are then merged with one another, for example, in order to create an environment model of the towing vehicle-trailer combination and thereby provide a module for highly automated or autonomous driving.

Ein weiterer Vorteil ist, dass durch das vorgeschlagene Anhängersteuergerät 1 auch unabhängig vom Zugfahrzeug 200 vorhandene Anhänger 200 mit Sensorik 10, 11 zur Überwachung des Anhängers 100 und dessen Umgebung ausgestattet werden können.Another advantage is that the proposed trailer control unit 1 also independent of the towing vehicle 200 existing trailers 200 with sensors 10 , 11 for monitoring the trailer 100 and its surroundings can be equipped.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

100100: Anhängerpendant
200200: ZugfahrzeugTowing vehicle
11: AnhängersteuergerätTrailer control unit
22: Steuergerät ZugfahrzeugControl unit towing vehicle
33: Schnittstelle Anhängersteuergerät zu Steuergerät ZugfahrzeugInterface trailer control unit to control unit of the towing vehicle
44th: Kopplungseinrichtung, z.B. Anhängerkupplung, AufliegerverbindungCoupling device, e.g. trailer coupling, trailer connection
10, 1110, 11: Sensoren am Anhänger, Kamera und Radar/LidarSensors on the trailer, camera and radar / lidar
20, 2120, 21: optische Sensoren am Zugfahrzeugoptical sensors on the towing vehicle
2222nd: weitere Sensoren am Fahrzeugother sensors on the vehicle
101101: Schnittstelle Sensoren Anhänger zu AnhängersteuergerätInterface sensors trailer to trailer control unit
201201: Schnittstelle Sensoren Zugfahrzeug zu Steuergerät ZugfahrzeugInterface sensors towing vehicle to control unit towing vehicle

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

US 000010074894 B [0009]

Claims

Trailer control device (1) for arrangement in an area of a trailer (100), the trailer control device (1) being set up to receive data from a sensor system (10, 11) arranged on the trailer (100) for monitoring the surroundings of the trailer (100) to receive, to process and to transmit via an interface (3) to a control unit (2) of a towing vehicle (200), which is coupled to the trailer (100), for further processing.

Trailer control unit (1) Claim 1 , the data received from the sensor system being processed by the trailer control unit (1) in a predetermined manner and transmitted to the control unit (2) of the towing vehicle (200) as environmental data of the trailer (100) or as raw sensor data.

Trailer chassis with a trailer control unit (1) arranged on it Claim 1 or 2 .

Trailer chassis after Claim 3 , the trailer chassis having sensors (10, 11) for monitoring the surroundings of the trailer (100) and / or data interfaces, which are set up for connection to sensors (10, 11) arranged on a trailer body for monitoring the trailer (100) and its surroundings are.

Trailer (100), which can be coupled to a towing vehicle (200), and a trailer control unit (1) Claim 1 or 2 wherein the trailer (100) also has sensors (10, 11) arranged in predetermined areas thereof for monitoring the trailer (100) and its surroundings.

Trailer (100) after Claim 5 wherein the sensor system (10, 11) has at least one type of optical sensor, comprising one of a camera (10) or a radar or lidar sensor (11).

Trailer (100) according to one of the Claims 5 or 6 wherein the sensor system (10, 11) has interfaces (101) which are set up for data transmission of sensor data to the trailer control device (1).

Towing vehicle-trailer combination with a trailer (100) according to one of the Claims 5 to 7th , in which

Towing vehicle-trailer combination according to Claim 8 that is a truck-trailer combination.

Towing vehicle-trailer combination according to Claim 9 , wherein the towing vehicle (200) is a highly automated or autonomously driving vehicle.