DE102009047836A1

DE102009047836A1 - Fahrzeugandockunterstützungssystem

Info

Publication number: DE102009047836A1
Application number: DE102009047836A
Authority: DE
Inventors: Charles E. Ira Township Freese V.; Brent D. Northville Hendrickson
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2008-10-17
Filing date: 2009-09-30
Publication date: 2010-06-02
Anticipated expiration: 2029-10-01
Also published as: CN101722954B; DE102009047836B4; CN101722954A; US20100096203A1; US8191915B2

Abstract

Ein automatisches Andocksystem zum Andocken eines ziehenden Fahrzeuges an ein gezogenes Fahrzeug umfasst eine Erfassungsvorrichtung, einen Controller, ein automatisches Lenksystem, ein automatisches Bremssystem und eine Vielzahl von Zielpunkten. Die Erfassungsvorrichtung detektiert die Vielzahl von Zielpunkten, die sich an einer Anhängekupplung des gezogenen Fahrzeuges befinden. Der Controller bestimmt die Position des ziehenden Fahrzeuges in Bezug auf das gezogene Fahrzeug auf der Basis der Detektion der Vielzahl von Zielpunkten. Der Controller lenkt das ziehende Fahrzeug automatisch in Richtung des gezogenen Fahrzeuges, um das Andocken des ziehenden Fahrzeuges an das gezogene Fahrzeug zu unterstützen. Der Controller schaltet das automatische Bremssystem zu, um das ziehende Fahrzeug zu verlangsamen oder anzuhalten, wie erforderlich.

Description

Gebiet
Die Erfindung betrifft allgemein ein Andockunterstützungssystem für ein Fahrzeug. Im Spezielleren betrifft die Erfindung ein System, um ein ziehendes Fahrzeug in Richtung eines gezogenen Fahrzeuges zu führen.
Hintergrund
Viele Fahrzeuge, einschließlich Autos, Lastwagen, Traktoren und andere Geländefahrzeuge, sind in der Lage, ein Fahrzeug zu ziehen. Beispiele für gezogene Fahrzeuge umfassen Anhänger, Wohnwagen, landwirtschaftliche Geräte, Baugeräte oder andere Kraftfahrzeuge. Das ziehende Fahrzeug ist typischerweise durch einem Anhängesystem mit dem gezogenen Anhänger oder Fahrzeug gekoppelt. Das Anhängesystem umfasst typischerweise zwei Kopplungskomponenten wie z. B. eine Kugel und eine Anhängekupplung, die entfernbar aneinander gekoppelt sein können. Die Kopplungskomponenten werden aneinander gekoppelt, indem die Kopplungskomponente des ziehenden Fahrzeuges mit der Kopplungskomponente des gezogenen Fahrzeuges ausgerichtet wird und eines oder beide von dem ziehenden Fahrzeug und dem gezogenen Fahrzeug zusammenbewegt werden.
Allerdings kann das Koppeln des ziehenden Fahrzeuges mit dem gezogenen Fahrzeug schwierig auszuführen sein, hauptsächlich deshalb, weil der Bediener des ziehenden Fahrzeuges keine direkte Sichtlinie auf die Kugel und die Anhängekupplung des Anhängesystems hat. Selbst wenn eine direkte Sichtlinie möglich ist oder eine andere Unterstützung wie z. B. ein elektronisches Erfassungssystem, welches dem Fahrer des ziehenden Fahrzeuges den Abstand zwischen Kugel und Anhängekupplung signalisiert, zur Verfügung steht, ist dennoch eine Ungenauigkeit der Ausrichtung und Positionierung möglich. Es besteht demzufolge auf dem technischen Gebiet Bedarf an einem Andockunterstützungssystem, das ein ziehendes Fahrzeug mit minimalem Zutun des Bedieners des ziehenden Fahrzeuges in Richtung eines gezogenen Fahrzeuges lenkt.
Zusammenfassung
Die vorliegende Erfindung sieht ein automatisches Andocksystem zum Andocken eines ziehenden Fahrzeuges an ein gezogenes Fahrzeug vor. Das automatische Andocksystem umfasst eine Erfassungsvorrichtung, einen Controller, ein automatisches Lenksystem, ein automatisches Bremssystem und eine Vielzahl von Zielpunkten. Die Erfassungsvorrichtung detektiert die Vielzahl von Zielpunkten, die sich an einer Anhängekupplung des gezogenen Fahrzeuges befinden. Der Controller bestimmt die Position des ziehenden Fahrzeuges in Bezug auf das gezogene Fahrzeug auf der Basis der Detektion der Vielzahl von Zielpunkten. Der Controller lenkt das ziehende Fahrzeug automatisch in Richtung des gezogenen Fahrzeuges, um das Andocken des ziehenden Fahrzeuges an das gezogene Fahrzeug zu unterstützen. Der Controller kann das automatische Bremssystem zuschalten, um das ziehende Fahrzeug zu verlangsamen oder anzuhalten.
Weitere Aspekte und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden durch Bezugnahme auf die nachfolgende Beschreibung und die beiliegenden Zeichnungen offensichtlich, in denen sich gleiche Bezugsziffern auf die/das gleiche Komponente, Element oder Merkmal beziehen.
Zeichnungen
Die hierin beschriebenen Zeichnungen dienen ausschließlich Illustrationszwecken und sollen den Schutzumfang der vorliegenden Offenlegung in keiner Weise einschränken.
1 ist eine schematische Darstellung einer Ausführungsform eines Andockunterstützungssystems gemäß den Prinzipien der vorliegenden Erfindung;
2 ist ein Verfahren zum Betreiben des Andockunterstützungssystems der vorliegenden Erfindung; und
3 ist eine schematische Darstellung einer weiteren Ausführungsform eines Andockunterstützungssystems gemäß den Prinzipien der vorliegenden Erfindung.
Detaillierte Beschreibung
Die nachfolgende Beschreibung ist rein beispielhaft und soll die vorliegende Offenlegung, ihre Anwendung oder Verwendungen nicht einschränken.
Unter Bezugnahme auf 1 ist ein System zur Unterstützung beim Andocken oder Koppeln eines ersten Fahrzeuges an/mit ein/em zweites/n Fahrzeug allgemein durch die Bezugsziffer 10 bezeichnet. Das Andockunterstützungssystem 10 wird mit einem beispielhaften ziehenden Fahrzeug 12 als das erste Fahrzeug und einem beispielhaften gezogenen Fahrzeug 14 als das zweite Fahrzeug angewendet. Es sollte einzusehen sein, dass das ziehende Fahrzeug 12 verschiedene Formen aufweisen kann, ohne von dem Schutzumfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen wie z. B. ein Auto, ein Lastwagen, ein Traktor oder ein anderes Geländefahrzeug. Ebenso sollte einzusehen sein, dass das gezogene Fahrzeug 14 verschiedene Formen wie z. B. die eines Anhängers, Wohnwagens oder eines anderen Kraftfahrzeuges aufweisen kann. Das ziehende Fahrzeug 12 umfasst allgemein eine Zunge 16, die sich von einer Rückseite 18 des ziehenden Fahrzeuges 12 weg erstreckt. Ein/e Fahrzeug-Kopplungselement oder -kugel 20 ist fest an einer Stoßstange oder einer anderen Standardkomponente an einem Ende der Zunge 16 angebracht. Das gezogene Fahrzeug 14 umfasst allgemein ein entferntes Kopplungselement oder eine Anhängekupplungskomponente 22, welche/s eine Kugelaufnahme 24 definiert. Die Kugelaufnahme 24 ist derart dimensioniert, um die Kugel 20 des ziehenden Fahrzeuges 12 aufzunehmen, wie nachfolgend in größerem Detail beschrieben wird. Ein Sperrmechanismus 26 ist mit der Anhängekupplungskomponente 22 gekoppelt und dient dazu, die Kugel 20 selektiv innerhalb der Kugelaufnahme 24 zu sperren. Es sollte einzusehen sein, dass das Fahrzeug-Kopplungselement 20 und das entfernte Kopplungselement 22 verschiedene andere Formen als die Kugel und die Kugelaufnahme annehmen können, ohne von dem Schutzumfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
Das Andockunterstützungssystem 10 umfasst eine Erfassungsvorrichtung 52, eine Vielzahl von Erfassungselementen oder Zielpunkten 54, ein automatisches Lenksystem 56, ein automatisches Bremssystem 58, zumindest einen Objekt-Vor-Aufprallsensor 60 und einen Controller 62. Die Erfassungsvorrichtung 52 dient dazu, die Vielzahl von Zielpunkten 54 zu erfassen, wie unten stehend in größerem Detail beschrieben wird. In der vorliegenden Ausführungsform ist die Erfassungsvorrichtung 52 ein optischer Detektionsmechanismus wie z. B. eine Videokamera, die an der Rückseite 18 des ziehenden Fahrzeuges 12 montiert ist. Es sollte jedoch einzusehen sein, dass die Erfassungsvorrichtung 52 jede Vorrichtung sein kann, die in der Lage ist, die Vielzahl von Zielpunkten 54 zu erfassen. Beispiele umfassen, sind jedoch nicht beschränkt auf Infrarotkameras, Radar- oder Schallsender und/oder magnetische Detektionsvorrichtungen.
Die Vielzahl von Zielpunkten 54 sind an der Anhängekupplung 22 des gezogenen Fahrzeuges 14 unter einem bekannten oder kalibrierten Abstand voneinander montiert oder sonst wie angebracht. Die Zielpunkte 54 können mit verschiedenen Mitteln einschließlich z. B. Magneten oder Klebern an der Anhängekupplung 22 angebracht sein. Alternativ können die Zielpunkte 54 integral an der Anhängekupplung 22 gebildet sein. Die Zielpunkte 54 in der vorgesehenen Ausführungsform sind farbige Scheiben, die in der Lage sind, einen optischen Kontrast zu der Anhängekupplung 22 bereitzustellen, sodass die Erfassungsvorrichtung 52 die Position der Vielzahl von Zielpunkten 54 erfassen oder detektieren kann. Es sollte jedoch einzusehen sein, dass die verwendete Art von Zielpunkt 54 von der Art der Erfassungsvorrichtung 52 abhängig sein wird, die an dem ziehenden Fahrzeug 12 montiert ist. Während in der vorliegenden Ausführungsform drei Zielpunkte 54 verwendet werden, sollte darüber hinaus einzusehen sein, dass eine beliebige Anzahl von Zielpunkten 54 verwendet werden kann, sofern zumindest zwei Zielpunkte 54 unter einem bekannten Abstand voneinander angeordnet sind.
Das automatische Lenksystem 56 ist innerhalb des ziehenden Fahrzeuges 12 angeordnet und wird betrieben, um das ziehende Fahrzeug 12 ohne Zutun eines Bedieners oder Fahrers des ziehenden Fahrzeuges 12 zu lenken. Das automatische Lenksystem 56 kann z. B. das aktive Vorderrad-Steuersystem sein, wie in dem an den Rechtsinhaber der vorliegenden Erfindung übertragenen US-Patent Nr. 7 181 326 , eingereicht am 20. Dezember 2004, beschrieben, dessen Offenbarungsgehalt hierin durch Bezugnahme vollständig mit eingeschlossen ist.
Das automatische Bremssystem 58 ist ebenfalls innerhalb des ziehenden Fahrzeuges 12 angeordnet und wird betrieben, um automatisch eine oder mehrere Bremsen (nicht gezeigt) innerhalb des ziehenden Fahrzeuges 12 einzurücken oder auszurücken, um eine Bewegung des ziehenden Fahrzeuges 12 anzuhalten. Das automatische Bremssystem 58 kann ein separates System, das mit den Bremsen gekoppelt ist, oder Teil eines Antiblockier-Bremssystems oder Traktionsregelungssystems sein. Ein beispielhaftes Antiblockier-Bremssystem und Traktionsregelungssystem mit einer automatischen Bremsung ist in dem an den Rechtsinhaber der vorliegenden Erfindung übertragenen US-Patent Nr. 5 163 744 , eingereicht am 21. Oktober 1991, beschrieben, dessen Offenbarungsgehalt hierin durch Bezugnahme vollständig mit eingeschlossen ist.
Der Objekt-Vor-Aufprallsensor 60 ist an der Rückseite 18 des ziehenden Fahrzeuges 12, z. B. an einer hinteren Stoßstange 64, angeordnet und dient dazu, das Vorhandensein von Objekten hinter dem ziehenden Fahrzeug 12 zu detektieren. Der Objekt-Vor-Aufprallsensor 60 kann verschiedene Formen wie z. B die eines Radar- oder Schallsenders und -detektors annehmen, der ein Signal aussendet, um Objekte hinter dem ziehenden Fahrzeug 12 zu detektieren.
Der Controller 62 ist z. B. ein Fahrzeugsteuermodul oder eine andere elektronische Vorrichtung mit einem vorprogrammierten digitalen Computer oder Prozessor, einer Steuerlogik, einem Speicher, der verwendet wird, um Daten zu speichern, und zumindest einem E/A-Peripheriegerät. Es können jedoch auch andere Arten von Controllern verwendet werden, ohne von dem Schutzumfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Der Controller 62 steht in Kommunikation mit der Erfassungsvorrichtung 52, dem automatischen Lenksystem 56, dem automatischen Bremssystem 58 und dem Objekt-Vor-Aufprallsensor 60. Im Spezielleren ist der Controller 62 derart ausgebildet, um Datensignale von der Erfassungsvorrichtung 52 und dem Objekt-Vor-Aufprallsensor 60 zu empfangen und Steuersignale an das automatische Lenksystem 56 und das automatische Bremssystem 58 zu senden.
Wendet man sich 2 zu, so ist ein Verfahren zum Betreiben des Andockunterstützungssystems 10 allgemein durch die Bezugsziffer 80 bezeichnet. Es sollte einzusehen sein, dass die Schritte in dem Verfahren 80 vorzugsweise der Steuerlogik in dem Controller 62 entsprechen. Das Andocksystem 10 wird aktiviert, wenn ein Bediener des ziehenden Fahrzeuges 12 bei Schritt 82 einen Andockmodus startet, der einen Wunsch angibt, die Kugel 20 an die Anhängekupplung 22 anzudocken. Das Starten des Andockmodus kann durch Schalten eines Schalters oder Hebels (nicht gezeigt) in dem ziehenden Fahrzeug 12 bewerkstelligt werden, der mit dem Controller 62 kommuniziert. Dann erfasst die Erfassungsvorrichtung 52 die Position der Zielpunkte 54 bei Schritt 84. Der Controller 62 empfängt ein Eingangssignal, welches die erfasste Position der Zielpunkte 54 angibt, und berechnet einen Abstand und einen Lenkwinkel in Schritt 86. Der Abstand ist der Abstand zwischen den Zielpunkten 54 und der Kugel 20 und der Lenkwinkel ist der Winkel zwischen der Kugel 20 und dem Zielpunkt 54 in Bezug auf eine Längsachse des gezogenen Fahrzeuges 14. Anders ausgedrückt ist der Lenkwinkel der Winkel, um den das ziehende Fahrzeug 12 gelenkt werden muss, um die Kugel 20 mit der Anhängekupplung 22 auszurichten. Der Controller 62 berechnet den Lenkwinkel und den Abstand mithilfe von Softwarealgorithmen, die die Lage der detektierten Zielpunkte 54, wie durch die Erfassungsvorrichtung 52 wahrgenommen, mit der tatsächlichen bekannten oder kalibrierten Lage der Zielpunkte 54 an der Anhängekupplung 22 vergleichen. Der Controller 62 sendet dann ein Steuersignal an das automatische Lenksystem 56, wel ches dem automatischen Lenksystem 56 bei Schritt 88 befiehlt, mehrere lenkbare Räder (nicht gezeigt) an dem ziehenden Fahrzeug 12 unter dem Lenkwinkel zu lenken, um das ziehende Fahrzeug 12 in Richtung des gezogenen Fahrzeuges 14 zu führen und die Kugel 20 mit der Anhängekupplung 22 auszurichten. Dann wird das ziehende Fahrzeug 12 bei Schritt 90 bewegt. Das ziehende Fahrzeug 12 kann durch den Bediener des ziehenden Fahrzeuges 12 durch Lösen der Bremsen bewegt werden. Alternativ können die Bremsen durch Steuersignale von dem Controller 62 an das automatische Bremssystem 58 gesteuert sein. In Fahrzeugen, die eine automatische elektronisch gesteuerte Aufhängung umfassen, kann der Controller 62 die Höhe des ziehenden Fahrzeuges 12 steuern, um die Kugel 20 zu senken oder zu heben, um die Kugel 20 unter der Anhängekupplung 22 zu positionieren. Bei Schritt 92 erfasst die Erfassungsvorrichtung 52 erneut die Position der Zielpunkte 54. Der Controller 62 empfängt ein Eingangssignal, welches die erneut erfasste Position der Zielpunkte 54 angibt, und bestimmt bei Schritt 94, ob die Kugel 20 die Anhängekupplung 22 erreicht hat. Wenn die Kugel 20 die Anhängekupplung 22 nicht erreicht hat, dann kehrt das Verfahren 80 zu Schritt 84 zurück. Auf diese Weise sieht das Verfahren 80 eine kontinuierliche Echtzeitüberwachung des Abstandes und des Lenkwinkels der Kugel 20 in Bezug auf die Anhängekupplung 22 vor und lässt eine Korrektur des Lenkwinkels zu, wenn sich das ziehende Fahrzeug 12 in Richtung des gezogenen Fahrzeuges 14 bewegt. Wenn die Kugel 20 die Anhängekupplung 22 erreicht hat, dann schreitet das Verfahren 80 zu Schritt 96 weiter und das ziehende Fahrzeug 12 wird an das gezogene Fahrzeug 14 angedockt. In einer Ausführungsform schaltet der Controller 62 bei Schritt 96 das automatische Bremssystem 58 zu, um eine Bewegung des ziehenden Fahrzeuges 12 zu verlangsamen oder anzuhalten. In einer alternativen Ausführungsform wird ein Armaturenbrett-Signallicht oder ein anderes Verfahren zum Kommunizieren, dass die Kugel 20 in der Nähe der Anhängekupplung 22 positioniert wurde, an einen Bediener des ziehenden Fahrzeuges 12 kommuniziert, und der Bediener des ziehenden Fahrzeuges 12 rückt die Bremsen ein. Außerdem kann der Controller 62 jederzeit das automatische Bremssystem 58 aktivieren, um die Rückwärtsbewegung des ziehenden Fahrzeuges 12 zu verhindern, wenn der Objekt-Vor-Aufprallsensor 60 ein Signal an den Controller 62 sendet, welches das Vorhandensein eines Objekts hinter dem ziehenden Fahrzeug 12 angibt, um einen unerwünschten Aufprall zu verhindern.
Unter Bezugnahme auf 3 ist eine alternative Ausführungsform des Andockunterstützungssystems allgemein durch die Bezugsziffer 100 bezeichnet. Das Andockunterstützungssystem 100 umfasst das automatische Lenksystem 56, das automatische Bremssystem 58, den Objekt-Vor-Aufprallsensor 60 und den Controller 62, wie oben beschrieben und in 1 veranschaulicht. Allerdings ist die Erfassungsvorrichtung 52 des Andockunterstützungssystems 10 durch eine mechanische Positionierungsvorrichtung 102 ersetzt. Die mechanische Positionierungsvorrichtung 102 ist fest mit der Zunge 16 des ziehenden Fahrzeuges 12 vor der Kugel 20 gekoppelt. Die mechanische Positionierungsvorrichtung 102 umfasst eine Spule 104 mit einer darum gewickelten Leine 106. Die Spule 104 ist durch ein Vorspannelement (nicht gezeigt) vorgespannt, sodass die Leine 106 gespannt ist, wenn sie von der Spule 104 weggezogen wird. Die Leine 106 kann verschiedene Formen wie z. B. die eines Drahtes oder eines Seiles aufweisen, ohne von dem Schutzumfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Die Leine 106 ist an einem Ende an der Spule 104 angebracht und an einem gegenüberliegenden Ende an einem Erfassungselement oder einer Befestigungsvorrichtung 108 befestigt. Die Befestigungsvorrichtung 108 ist in der vorliegenden Ausführungsform ein Magnet, es können jedoch andere Arten von Befestigungsvorrichtungen wie z. B. ein Kleber oder eine Schlaufe einer Leine verwendet werden, die um die Anhängekupplung 22 oder die Sperre 26 herum angebracht werden können. Die mechanische Positionierungsvorrichtung 102 umfasst ferner einen Sensor 110, der mit der Spule 104 gekoppelt ist, um die Länge der Leine 106 zu bestimmen, die von der Spule 104 ausgefahren wurde. Ein zusätzlicher Sensor 112 kann innerhalb oder auf der Spule 104 angeordnet sein, um den Austrittswinkel der Leine 106 in Bezug auf die mechanische Positionierungsvorrichtung 102 zu bestimmen. Die Sensoren 110, 112 stehen in Kommunikation mit dem Controller 62 und dienen dazu, Signale zu senden, die die Länge und den Austrittswinkel der Leine 106 angeben, wie oben angeführt.
Das Andockunterstützungssystem 100 wird aktiviert, wenn ein Bediener des ziehenden Fahrzeugs 12 einen Andockmodus startet, der einen Wunsch angibt, die Kugel 22 an die Anhängekupplung 22 anzudocken oder mit dieser zu koppeln. Das Starten des Andockmodus kann durch Schalten eines Schalters oder Hebels (nicht gezeigt) in dem ziehenden Fahrzeug 12 bewerkstelligt werden, der mit dem Controller 62 kommuniziert. Wenn er sich in dem Andockmodus befindet, bestimmt der Controller 62 die Position der Kugel 20 des ziehenden Fahrzeuges in Bezug auf die Anhängekupplung 22 des gezogenen Fahrzeuges 14 mithilfe der von dem ersten und zweiten Sensor 110, 112 empfangenen Signale. Im Spezielleren verwendet der Controller 62 Softwarealgorithmen, um den Abstand und den Winkel der Kugel 20 in Bezug auf die Anhängekupplung 22 auf der Basis der ausgefahrenen Länge der Leine 106 und des Winkels der Leine 106 in Bezug auf die mechanische Positionierungsvorrichtung 102 zu berechnen. Der Controller 62 sendet dann Steuersignale an die automatische Lenkanordnung 56, um das ziehende Fahrzeug 12 in Richtung des gezogenen Fahrzeuges 14 zu führen und die Kugel 20 mit der Anhängekupplung 22 auszurichten. Ein Bediener des ziehenden Fahrzeuges 12 steuert die Bewegung des ziehenden Fahrzeuges 12 durch Lösen der Bremsen und der Controller 62 korrigiert die Lage der Kugel 20 in Bezug auf die Anhängekopplung 22 in Echtzeit, wenn sich das ziehende Fahrzeug 12 rückwärts in Richtung des gezogenen Fahrzeuges 14 bewegt. Demzufolge muss die Leine 106 während der Bewegung des ziehenden Fahrzeuges 12 in Spannung bleiben, um die Länge, um die die Leine 106 aus der Spule 104 ausgefahren ist, exakt zu messen. Der Controller 62 schaltet das automatische Bremssystem 58 zu, um eine Rückwärtsbewegung des ziehenden Fahrzeuges 12 zu verlangsamen oder anzuhalten, wenn der Controller 62 bestimmt, dass sich die Kugel 20 nahe bei der Anhängekopplung 22 befindet. Außerdem kann der Controller 62 das automatische Bremssystem 58 aktivieren, um die Rückwärtsbewegung des ziehenden Fahrzeuges 12 zu verhindern, wenn der Objekt-Vor-Aufprallsensor 60 ein Signal an den Controller 62 sendet, welches das Vorhandensein eines Objekts hinter dem ziehenden Fahrzeug 12 angibt, um einen unerwünschten Aufprall zu verhindern.
Die Beschreibung der Erfindung ist lediglich von beispielhafter Natur und Abwandlungen, die nicht von dem wesentlichen Inhalt der Erfindung abweichen, sollen innerhalb des Schutzumfangs der Erfindung liegen. Solche Abwandlungen sind nicht als Abweichung von dem Geist und Schutzumfang der Erfindung zu betrachten.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

- US 7181326 [0014]
- US 5163744 [0015]

Claims

System zur Unterstützung beim Koppeln eines Fahrzeuges mit einem entfernten Kopplungselement, wobei das Fahrzeug zumindest ein lenkbares Rad aufweist, wobei das System umfasst: ein Fahrzeug-Kopplungselement, das fest an dem Fahrzeug angebracht ist, wobei das Kopplungselement derart ausgebildet ist, um das entfernte Kopplungselement aufzunehmen; eine Erfassungsvorrichtung, die an dem Fahrzeug montiert ist; ein Lenksystem, welches in dem Fahrzeug montiert und mit dem zumindest einen lenkbaren Rad des Fahrzeuges gekoppelt ist; zumindest ein Erfassungselement, welches an dem entfernten Kopplungselement anbringbar ist; und einen Controller in Kommunikation mit der Erfassungsvorrichtung und dem Lenksystem, wobei der Controller eine erste Steuerlogik, um ein erstes Sensoreingangssignal von der Erfassungsvorrichtung, welches die Position des zumindest einen Erfassungselements in Bezug auf das Fahrzeug-Kopplungselement angibt, zu empfangen, eine zweite Steuerlogik, um ein zweites Sensoreingangssignal von der Erfassungsvorrichtung, welches die Position des zumindest einen Erfassungselements in Bezug auf das Fahrzeug-Kopplungselement angibt, nachdem sich das Fahrzeug bewegt hat, zu empfangen, eine dritte Steuerlogik, um die Position des Fahrzeug-Kopplungselements in Bezug auf das entfernte Kopplungselement durch Vergleichen des ersten Eingangssensorsignals mit dem zweiten Eingangssensorsignal zu bestimmen, und eine vierte Steuerlogik umfasst, um ein Lenksteuersignal an das Lenksteuersystem zu sen den, um das Fahrzeug-Kopplungselement in Richtung des entfernten Kopplungselements zu lenken.
System nach Anspruch 1, welches ferner ein Bremssystem in Kommunikation mit dem Controller umfasst, welches betrieben wird, um das Fahrzeug zu bremsen, und wobei der Controller eine fünfte Steuerlogik umfasst, um ein Bremssteuersignal an das Bremssystem zu senden, um das Fahrzeug zu bremsen.
System nach Anspruch 2, welches ferner einen Objektsensor umfasst, der an dem Fahrzeug montiert ist und in Kommunikation mit dem Controller steht, wobei die Steuerlogik eine sechste Steuerlogik umfasst, um ein Objekt-Detektionssignal zu empfangen, welches ein Objekt angibt, das sich zwischen dem Fahrzeug und dem entfernten Kopplungselement befindet, wobei das Bremssteuersignal gesendet wird, wenn der Controller das Objekt-Detektionssignal empfängt.
System nach Anspruch 1, wobei das zumindest eine Erfassungselement eine Vielzahl von Zielpunkten umfasst.
System nach Anspruch 4, wobei die Zielpunkte an dem entfernten Kopplungselement an bekannten Positionen unter bekannten Abständen voneinander weg angeordnet sind.
System nach Anspruch 5, wobei der Controller den Abstand und einen Lenkwinkel aus dem ersten und zweiten Eingangssensorsignal bestimmt, indem er die erfasste Position der Vielzahl von Zielpunkten in Bezug auf die bekannte Position der Vielzahl von Zielpunkten vergleicht.
System nach Anspruch 1, wobei die Erfassungsvorrichtung eine Videokamera ist, die das zumindest eine Erfassungselement optisch detektiert.
System nach Anspruch 1, wobei das zumindest eine Erfassungselement magnetisch an dem entfernten Kopplungselement angebracht ist.
System nach Anspruch 1, welches ferner ein verstellbares Aufhängungssystem in Kommunikation mit dem Controller umfasst, wobei das verstellbare Aufhängungssystem betrieben wird, um eine Höhe des Fahrzeuges zu steuern, und der Controller eine achte Steuerlogik umfasst, um ein Aufhängungs-Steuersignal an das verstellbare Aufhängungssystem zu senden, um eine Höhe des Fahrzeuges zu steuern, um eine Höhe des Fahrzeug-Kopplungselements an eine Höhe des entfernten Kopplungselements anzugleichen.
System nach Anspruch 1, wobei die Erfassungsvorrichtung eine Spule mit einer Leine umfasst, die an einem Ende an der Spule angebracht ist und an einem gegenüberliegenden Ende an dem zumindest einen Erfassungselement angebracht ist, und die Erfassungsvorrichtung betrieben wird, um den Winkel zu detektieren, unter dem sich die Leine aus der Erfassungsvorrichtung hinaus erstreckt, und betrieben wird, um die Länge der Leine zwischen der Erfassungsvorrichtung und dem Erfassungselement zu detektieren.
Verfahren zum Koppeln eines Fahrzeug-Kopplungselements an einem Fahrzeug mit einem entfernten Kopplungselement, wobei das Verfahren umfasst, dass: eine Position eines Erfassungselements, das sich an dem entfernten Kopplungselement befindet, in Bezug auf das Fahrzeug-Kopplungselement erfasst wird; ein Abstand zwischen dem Fahrzeug-Kopplungselement und dem entfernten Kopplungselement berechnet wird; ein Lenkwinkel zwischen dem Fahrzeug-Kopplungselement und dem entfernten Kopplungselement berechnet wird; das Fahrzeug mithilfe eines automatischen Lenksystems unter dem Lenkwinkel gelenkt wird; das Fahrzeug bewegt wird; eine Position des Erfassungselements erfasst wird, nachdem sich das Fahrzeug bewegt hat; bestimmt wird, ob das Fahrzeug-Kopplungselement das entfernte Kopplungselement erreicht hat.
Verfahren nach Anspruch 11, wobei das Verfahren beginnt, wenn ein Bediener des Fahrzeuges das Verfahren startet.
Verfahren nach Anspruch 11, welches ferner den Schritt umfasst, dass das Fahrzeug mithilfe eines automatischen Bremssystems gebremst wird, wenn ein Objekt-Detektionssensor ein Objekt hinter dem Fahrzeug detektiert.
Verfahren nach Anspruch 11, wobei die Schritte zum Berechnen des Abstandes und des Lenkwinkels umfassen, dass die erfasste Position des Erfassungselements mit einer bekannten Position des Erfassungselements verglichen wird.
Verfahren nach Anspruch 11, wobei der Lenkwinkel ein Winkel zwischen einer Längsachse des entfernten Kopplungselements in Bezug auf das Fahrzeug-Kopplungselement ist.
Verfahren nach Anspruch 11, wobei das Verfahren wiederholt wird, bis das Fahrzeug-Kopplungselement das entfernte Kopplungselement erreicht hat oder der Bediener des Fahrzeuges das Verfahren deaktiviert.