DE102015120582A1

DE102015120582A1 - Sensorfehlerminderungssystem und modusverwaltung

Info

Publication number: DE102015120582A1
Application number: DE102015120582.3A
Authority: DE
Inventors: Erick Michael Lavoie
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2014-12-05
Filing date: 2015-11-26
Publication date: 2016-06-09
Also published as: US9533683B2; US20160159347A1

Abstract

Ein Anhängerrücksetzunterstützungssystem umfasst einen Sensor, der einen Kupplungswinkel zwischen einem Fahrzeug und einem Anhänger erfasst. Das Anhängerrücksetzunterstützungssystem umfasst auch eine Lenkeingabevorrichtung, die einen Rücksetzpfad des Anhängers bereitstellt. Darüberhinaus umfasst das Anhängerrücksetzunterstützungssystem eine Steuerung, die eine Lenkanweisung für das Fahrzeug basierend auf dem Kupplungswinkel und dem Rücksetzpfad erzeugt. Die Steuerung erzeugt eine Gegenmaßnahme für Betreiben des Fahrzeugs, wenn der Sensor den Kupplungswinkel nicht erfassen kann.

Description

TECHNISCHES GEBIET DER ERFINDUNG
Die Offenbarung bezieht sich allgemein auf Anhängerbewegung und Parameterschätzung und insbesondere auf Kupplungswinkelschätzung für einen Anhänger unter Verwendung von Giersignalen zum Unterstützen bei Fahrzeugführung des Anhängers, wie einem Anhängerrücksetzunterstützungssystem.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Zurücksetzen eines Fahrzeugs bei gleichzeitigem Ziehen eines Anhängers kann für viele Fahrer herausfordernd sein, insbesondere für Fahrer, die unregelmäßig mit einem Anhänger fahren oder mit verschiedenen Typen von Anhängern fahren. Systeme, die verwendet werden, um einen Fahrer beim Zurücksetzen eines Anhängers zu unterstützen, schätzen die Position des Anhängers relativ zum Fahrzeug mit einem Sensor, der einen Kupplungswinkel bestimmt. Die Genauigkeit und Zuverlässigkeit dieser Kupplungswinkelschätzung kann kritisch für den Betrieb des Rücksetzunterstützungssystems sein. Es versteht sich, dass zuverlässige Kupplungswinkelschätzung hilfreich für zusätzliche Fahrzeugmerkmale, wie Überwachen auf Anhängerpendeln, sein kann.
KURZE DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst ein Anhängerrücksetzunterstützungssystem einen Sensor, der einen Kupplungswinkel zwischen einem Fahrzeug und einem Anhänger erfasst. Das Anhängerrücksetzunterstützungssystem umfasst auch eine Lenkeingabevorrichtung, die einen Rücksetzpfad des Anhängers bereitstellt. Darüberhinaus umfasst das Anhängerrücksetzunterstützungssystem eine Steuerung, die eine Lenkanweisung für das Fahrzeug basierend auf dem Kupplungswinkel und dem Rücksetzpfad erzeugt. Die Steuerung erzeugt eine Gegenmaßnahme für das Betreiben des Fahrzeugs, wenn der Sensor den Kupplungswinkel nicht erfassen kann.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst ein Sensorfehlerminderungssystem für ein Anhängerrücksetzunterstützungssystem einen Sensor, der einen Kupplungswinkel zwischen einem Fahrzeug und einem Anhänger misst. Das System umfasst auch eine Steuerung, die Fehler des Sensors beim Messen des Kupplungswinkels detektiert und eine Gegenmaßnahme einleitet, wenn der Sensor ausfällt. Die Steuerung deaktiviert die Gegenmaßnahme bei einem Fahrereingriff zum Betreiben des Fahrzeugs.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst ein Verfahren zum Abschwächen von Sensorfehler eines Anhängerrücksetzunterstützungssystems Erfassen eines Kupplungswinkels zwischen einem Fahrzeug und einem Anhänger. Das Verfahren erzeugt außerdem eine Lenkanweisung für das Fahrzeug basierend auf dem Kupplungswinkel. Darüberhinaus erzeugt das Verfahren eine Gegenmaßnahmenanweisung für das Fahrzeug, wenn der Kupplungswinkel nicht erfasst werden kann, und deaktiviert die Gegenmaßnahmenanweisung bei einem Fahrereingriff.
Diese und andere Merkmale, Vorteile und Aufgaben der vorliegenden Erfindung werden für Fachleute durch Verweis auf die folgende Beschreibung, Ansprüche und angehängten Zeichnungen weiter verständlich und offensichtlich.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
In den Zeichnungen:
ist 1 eine perspektivische Ansicht von oben eines mit einem Anhänger verbundenen Fahrzeugs mit einer Ausführungsform eines Kupplungswinkelsensors zum Betreiben eines Anhängerrücksetzunterstützungssystems;
ist 2 ein Blockdiagramm, eine Ausführungsform des Anhängerrücksetzunterstützungssystems darstellend, eine Lenkeingabevorrichtung, eine Bahnkrümmungssteuerung und ein Anhängerbremssystem aufweisend;
ist 3 eine schematische Darstellung, die die Geometrie eines Fahrzeugs und eines Anhängers mit einem darüber gelegten zweidimensionalen x-y-Koordinatensystem darstellt, Variablen identifizierend, die zum Bestimmen einer kinematischen Beziehung des Fahrzeugs und des Anhängers für das Anhängerrücksetzunterstützungssystem gemäß einer Ausführungsform verwendet werden;
ist 4 eine schematische Darstellung, eine Beziehung zwischen einem Kupplungswinkel und einem Lenkwinkel des Fahrzeugs relativ zu Bahnkrümmung des Anhängers und einem Einknickwinkel zeigend;
ist 5 eine Draufsicht auf eine Lenkeingabevorrichtung, einen drehbaren Knopf zum Betätigen des Anhängerrücksetzunterstützungssystems gemäß einer Ausführungsform aufweisend;
ist 6 eine Draufsicht auf eine weitere Ausführungsform eines drehbaren Knopfes zum Auswählen einer gewünschten Bahnkrümmung eines Anhängers und eine entsprechende schematische Darstellung, ein Fahrzeug und einen Anhänger mit verschiedenen, mit möglicherweise ausgewählten gewünschten Bahnkrümmungen korrelierenden Anhängerbahnkrümmungswegen darstellend;
ist 7 ein Flussdiagramm, ein Verfahren zum Betreiben eines Anhängerrücksetzunterstützungssystems unter Verwendung einer Betriebsroutine zum Lenken eines einen Anhänger zurücksetzenden Fahrzeugs mit normalisierter Bahnkrümmung gemäß einer Ausführungsform darstellend; und
ist 8 ein Flussdiagramm, ein Verfahren gemäß einer Ausführungsform zum Betreiben eines Anhängerrücksetzunterstützungssystems darstellend, nachdem ein Sensor ausgefallen ist.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Zum Zwecke der Beschreibung hierin versteht es sich, dass das offenbarte Anhängerrücksetzunterstützungssystem und die zugehörigen Verfahren verschiedene alternative Ausführungsformen und Ausrichtungen annehmen können, es sei denn, dass ausdrücklich Gegenteiliges angegeben wurde. Es versteht sich auch, dass es sich bei den spezifischen Vorrichtungen und Verfahren, die in den beiliegenden Zeichnungen dargestellt sind und in der folgenden Beschreibung beschrieben werden, lediglich um beispielhafte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Konzepte handelt, die in den beiliegenden Ansprüchen definiert sind. Während verschiedene Aspekte des Anhängerrücksetzunterstützungssystems und der zugehörigen Verfahren mit Verweis auf eine bestimmte beispielhafte Ausführungsform beschrieben werden, ist die offenbarte Erfindung nicht auf solche Ausführungsformen begrenzt, und zusätzliche Modifikationen, Anwendungen und Ausführungsformen können umgesetzt werden, ohne von der offenbarten Erfindung abzuweichen. Daher sind spezifische Abmessungen und andere physische Eigenschaften in Bezug auf die hierin offenbarten Ausführungsformen nicht als einschränkend anzusehen, es sei denn, in den Ansprüchen wird ausdrücklich Gegenteiliges angegeben.
Bezugnehmend auf 1 bis 8 bezeichnet Referenznummer 10 allgemein ein Anhängerrücksetzunterstützungssystem zum Steuern eines Rücksetzpfades eines mit einem Fahrzeug 14 verbundenen Anhängers 12, indem dem Fahrer des Fahrzeugs 14 gestattet wird, eine gewünschte Bahnkrümmung 26 des Rücksetzpfades des Anhängers 12 anzugeben. In einer Ausführungsform lenkt das Anhängerrücksetzunterstützungssystem 10 automatisch das Fahrzeug 14, um den Anhänger 12 auf der/dem gewünschten Bahnkrümmung/Rücksetzpfad 26 zu führen, wenn ein Fahrer das Fahrpedal und Bremspedal verwendet, um die Rückfahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs 14 zu steuern. Zum Überwachen der Position des Anhängers 12 relativ zum Fahrzeug 14 kann das Anhängerrücksetzunterstützungssystem 10 ein Sensorsystem 16 umfassen, das einen Kupplungswinkel γ zwischen dem Anhänger 12 und dem Fahrzeug 14 erfasst oder anderweitig bestimmt. In einer Ausführungsform kann das Sensorsystem 16 ein am Anhänger 12 befestigtes Sensormodul 20 umfassen, das die Dynamik des Anhängers 12, wie die Gierrate, überwacht und mit einer Steuerung 28 des Anhängerrücksetzunterstützungssystems 10 kommuniziert, um den momentanen Kupplungswinkel γ zu bestimmen. Entsprechend wird eine Ausführungsform eines Sensormoduls 20 dazu ausgeführt, an dem Anhänger 12 befestigt zu werden und eine Anhängergierrate ω₂ zu erzeugen. Das Anhängerrücksetzunterstützungssystem 10 gemäß einer solchen Ausführungsform kann auch ein Fahrzeugsensorsystem 17 umfassen, das eine Fahrzeuggierrate ω₁ und eine Fahrzeuggeschwindigkeit v₁ erzeugt. Die Steuerung 28 des Anhängerrücksetzunterstützungssystems 10 kann so einen Kupplungswinkel γ basierend auf der Anhängergierrate ω₂, der Fahrzeuggierrate ω₁ und der Fahrzeuggeschwindigkeit v₁ hinsichtlich einer kinematischen Beziehung zwischen dem Anhänger 12 und dem Fahrzeug 14 schätzen. In einer anderen Ausführungsform kann das Sensorsystem 16 zusätzlich oder alternativ dazu einen Kupplungswinkelsensor 44 umfassen, wie ein sichtbasiertes System, das eine Kamera 46 am Fahrzeug 14 einsetzt, um ein Ziel 52 am Anhänger 12 zu überwachen, um den Kupplungswinkel γ zu bestimmen, und in einigen Ausführungsformen Zuverlässigkeit des insgesamt geschätzten Kupplungswinkels γ zu erhöhen.
Im Hinblick auf die allgemeine Betätigung des Anhängerrücksetzunterstützungssystems 10 kann eine Lenkeingabevorrichtung 18, wie ein drehbarer Knopf 30, für einen Fahrer vorgesehen werden, um die gewünschte Bahnkrümmung 26 des Anhängers 12 bereitzustellen. Daher kann die Lenkeingabevorrichtung 18 zwischen mehreren Auswahlmöglichkeiten betätigbar sein, wie aufeinander folgenden Drehpositionen eines Kopfes 30, von denen jede eine inkrementelle Änderung an der gewünschten Bahnkrümmung 26 des Anhängers 12 bedeutet. Bei Eingeben der gewünschten Bahnkrümmung 26 kann die Steuerung 28 eine Lenkanweisung für das Fahrzeug 14 erzeugen, um den Anhänger 12 auf der gewünschten Bahnkrümmung 26 basierend auf dem geschätzten Kupplungswinkel γ und einer kinematischen Beziehung zwischen dem Anhänger 12 und dem Fahrzeug 14 zu führen. Unter Berücksichtigung, dass die Genauigkeit der Kupplungswinkelschätzung kritisch für das Betätigen des Anhängerrücksetzunterstützungssystems 10 ist, sind Fehlerübergangssysteme im Zusammenhang mit dem Ausfall von Sensoren (z. B. dem Sensormodul 20, dem Kupplungswinkelsensor 44 oder der Kamera 46) zum Erfassen des Kupplungswinkels γ ein wünschenswertes Merkmal in dem Anhängerrücksetzunterstützungssystem 10. Entsprechend kann die Steuerung 28 des Anhängerrücksetzunterstützungssystems 10 den Ausfall eines Sensors zum Messen des Kupplungswinkels γ detektieren und eine Gegenmaßnahme einleiten, wenn der Sensor ausfällt, bis der Fahrer die operative Steuerung des Fahrzeugs 14 wiedererlangt. Es versteht sich, dass ein solches System zum unmittelbaren Schätzen von Kupplungswinkel und einem zugehörigen Fehlerübergangssystem für Sensorfehler in Verbindung mit zusätzlichen oder alternativen Fahrzeugmerkmalen verwendet werden kann, wie eine Anhängerpendelüberwachung.
Bezugnehmend auf die Ausführungsform aus 1 ist das Fahrzeug 14 eine Pickup-Wagenausführungsform, die mit einer Ausführungsform des Anhängerrücksetzunterstützungssystems 10 zum Steuern des Rücksetzpfads des Anhängers 12, der mit dem Fahrzeug 14 verbunden ist, ausgestattet ist. Insbesondere ist das Fahrzeug 14 drehbar an einer Ausführungsform des Anhängers 12 befestigt, der einen Kastenrahmen 32 mit einem eingeschlossenen Ladebereich 34, eine einzelne Achse, eine rechte Radanordnung und eine linke Radanordnung aufweisend, und eine Deichsel 36, die sich von dem geschlossenen Ladebereich 34 längs nach vorn erstreckt, aufweist. Der dargestellte Anhänger 12 hat auch einen Anhängerkupplungsverbinder in Form einer Kopplungsanordnung 38, der mit einem Fahrzeugkupplungsverbinder in der Form einer Kupplungskugel 40 verbunden ist. Die Kopplungsanordnung 38 verriegelt auf der Kupplungskugel 40, um eine drehbare Kugelgelenkverbindung 42 bereitzustellen, die eine Änderung des Kupplungswinkels γ ermöglicht. Es versteht sich, dass zusätzliche Ausführungsformen des Anhängers 12 alternativ mit dem Fahrzeug 14 gekoppelt werden können, um eine drehbare Verbindung bereitzustellen, so über eine Sattelkupplungsverbindung. Es wird außerdem in Betracht gezogen, dass zusätzliche Ausführungsformen des Anhängers mehr als eine Achse umfassen können und verschiedene Formen und Größen aufweisen können, ausgelegt für unterschiedliche Lasten und Gegenstände, wie ein Bootsanhänger oder ein Pritschenanhänger.
Weiterhin bezugnehmend auf 1 umfasst das Sensorsystem 16 in der dargestellten Ausführungsform sowohl ein Sensormodul 20 als auch einen sichtbasierten Kupplungswinkelsensor 44 zum Abschätzen des Kupplungswinkels γ zwischen dem Fahrzeug 14 und dem Anhänger 12. Der dargestellte Kupplungswinkelsensor 44 verwendet eine Kamera 46 (z. B. eine Videobildkamera), die sich nahe des oberen Bereichs der Fahrzeugheckklappe 48 am Heck das Fahrzeugs 14 befinden kann, wie gezeigt, so dass die Kamera 46 relativ zu der Deichsel 36 des Anhängers 12 erhöht sein kann. Die dargestellte Kamera 46 hat ein Darstellungssichtfeld 50, so befindlich und ausgerichtet, um eines oder mehrere Bilder des Anhängers 12 zu erfassen, einen eine oder mehrere Zielpositionierungszonen für zumindest ein zu sicherndes Ziel 52 enthaltenden Bereich umfassend. Obwohl in Betracht gezogen wird, dass die Kamera 46 Bilder des Anhängers 12 ohne ein Ziel 52 erfassen kann, um den Kupplungswinkel γ zu bestimmen, umfasst das Anhängerrücksetzunterstützungssystem 10 in der dargestellten Ausführungsform ein am Anhänger 12 positioniertes Ziel 52, um dem Anhängerrücksetzunterstützungssystem 10 zu gestatten, die über die Bilderfassung und -verarbeitung des Ziels 52 gewonnenen Informationen zu nutzen. Beispielsweise kann die dargestellte Kamera 46 eine Videobildkamera umfassen, die wiederholt aufeinanderfolgende Bilder des Anhängers 12 erfasst, die verarbeitet werden können, um das Ziel 52 und seine Position am Anhänger 12 zu bestimmen, um die Bewegung des Ziels 52 und des Anhängers 12 relativ zum Fahrzeug 14 und den zugehörigen Kupplungswinkel γ zu bestimmen. Es versteht sich außerdem, dass die Kamera 46 eine oder mehrere Videobildkameras umfassen kann und an anderen Orten am Fahrzeug 14 positioniert sein kann, um Bilder des Anhängers 12 und der gewünschten Zielpositionierungszone zu erfassen, wie an einer Fahrgastkabine 54 des Fahrzeugs 14 zum Erfassen von Bildern eines Schwanenhalsaufliegers. Darüberhinaus wird in Betracht gezogen, dass zusätzliche Ausführungsformen des Kupplungswinkelsensors 44 und des Sensorsystems 16 zum Bereitstellen des Kupplungswinkels γ ein/en oder eine Kombination aus einem Potentiometer, einem magnetbasierten Sensor, einem optischen Sensor, einem Näherungssensor, einem Rotationssensor, einem kapazitiven Sensor, einem induktiven Sensor oder einem mechanisch basierten Sensor, wie einer an der sich drehenden Kugelgelenkverbindung 42 montierten mechanischen Sensoranordnung, Energiewandler eines Rückfahrunterstützungssystems, einem Totwinkelsystem und/oder einem Querverkehrwarnsystem sowie anderen in Betracht kommenden Sensoren oder Anzeigen des Kupplungswinkels γ zur Ergänzung oder Verwendung anstatt des sichtbasierten Kupplungswinkelsensors 44 umfassen können. Die Sensoren oder Anzeigen des Kupplungswinkelsensors 44 und des Sensorsystems 16 können durch Fehlerübergangssysteme des Anhängerrücksetzunterstützungssystems 10 genutzt werden, so dass ein Ausfall eines Sensors (z. B. des Kupplungswinkelsensors 44) durch Verwenden alternativer Sensoren zum Detektieren des Kupplungswinkels γ, unter anderen Gegenmaßnahmen, die hier noch ausführlicher beschrieben werden, abgemindert werden kann.
Die Ausführungsform des in 1 dargestellten Sensormoduls 20 umfasst eine, an der Deichsel 36 des Anhängers 12 nahe des geschlossenen Ladebereichs 34 montierte gekapselte Sensorgruppe 21 und umfasst linke und rechte Raddrehzahlsensoren 23 an lateral einander gegenüberliegenden Rädern des Anhängers 12. Es kommt in Betracht, dass die Raddrehzahlsensoren 23 bidirektionale Raddrehzahlsensoren zum Überwachen von sowohl Vorwärts- als auch Rückwärtsdrehzahlen sind. Außerdem wird in Betracht gezogen, dass die Sensorgruppe 21 in zusätzlichen Ausführungsformen an alternativen Teilen des Anhängers 12 montiert sein kann.
Das Sensormodul 20 kann mehrere Signale erzeugen, unterschiedliche dynamische Verhaltensweisen des Anhängers 12 anzeigend. Diese Signale können ein Gierratensignal, ein Querbeschleunigungssignal und Raddrehzahlsignale, jeweils erzeugt von einem Gierratensensor 25, einem Beschleunigungsmesser 27 und den Raddrehzahlsensoren 23 umfassen. Entsprechend sind in der dargestellten Ausführungsform der Gierratensensor 25 und der Beschleunigungsmesser 27 innerhalb der untergebrachten Sensorgruppe 21 enthalten, obwohl andere Auslegungen in Betracht kommen. Es kommt in Betracht, dass der Beschleunigungsmesser 27 in einigen Ausführungsformen zwei oder mehrere separate Sensoren sein kann und mit einem Winkelversatz angeordnet sein kann, wie zwei Sensoren, bei plus und minus fünfundvierzig Grad von der Längsrichtung des Anhängers angeordnet oder parallel mit der Längs- und Querrichtung des Anhängers angeordnet, um ein robusteres Beschleunigungssignal zu erzeugen. Es wird auch in Betracht gezogen, dass diese Sensorsignale kompensiert und gefiltert werden können, um Versatz oder Drift zu entfernen und Rauschen zu glätten. Darüberhinaus kann die Steuerung 28 von außerhalb des Sensorsystems 16 empfangene verarbeitete Signale nutzen, einschließlich Standardsignale vom Bremsensteuerungssystem 72 und dem Servolenksystem 62, wie Fahrzeuggierrate ω₁, Fahrzeuggeschwindigkeit v₁ und Lenkwinkel δ, um den Anhängerkupplungswinkel γ, Anhängergeschwindigkeit und zugehörige Anhängerparameter abzuschätzen. Wie nachfolgend noch ausführlich beschrieben wird, kann die Steuerung 28 den Kupplungswinkel γ basierend auf der Anhängergierrate ω₂, der Fahrzeuggierrate ω₁ und der Fahrzeuggeschwindigkeit v₁ hinsichtlich einer kinematischen Beziehung zwischen dem Anhänger 12 und dem Fahrzeug 14 schätzen. Die Steuerung 28 des Anhängerrücksetzunterstützungssystems 10 kann auch die geschätzten Anhängervariablen und Anhängerparameter nutzen, um das Lenksystem 62, Bremsensteuerungssystem 72 und das Triebstrangsteuerungssystem 74 zu nutzen, wie um Rücksetzen der Kombination aus Fahrzeug und Anhänger zu unterstützen oder den Ausfall eines vom Anhängerrücksetzunterstützungssystem 10 verwendeten Sensors abzumindern.
Bezugnehmend auf die in 2 gezeigte Ausführungsform des Anhängerrücksetzunterstützungssystems 10 kann das Anhängerrücksetzunterstützungssystem 10 fahrzeug- und anhängerstatusbezogene Informationen von zusätzlichen Sensoren und Vorrichtungen empfangen. Die zusätzlichen Sensoren und Vorrichtungen können für den Fall, dass einer oder mehrere der zum Bestimmen des Kupplungswinkels γ verwendeten Sensoren (z. B. der Kupplungswinkelsensor 44) ausfallen, anstelle des Kupplungswinkelsensors 44 oder des Sensormoduls 20 verwendet werden. Diese anhängerstatusbezogenen Informationen umfassen Positionierungsinformationen von einer Positionierungsvorrichtung 56, die ein globales Positionsbestimmungssystem (GPS) am Fahrzeug 14 oder ein Handgerät zum Bestimmen einer Koordinatenposition des Fahrzeugs 14 und des Anhängers 12 basierend auf dem Ort der Positionierungsvorrichtung 56 mit Bezug zum Anhänger 12 und/oder zum Fahrzeug 14 und basierend auf dem geschätzten Kupplungswinkel γ umfassen können. Die Positionierungsvorrichtung 56 kann zusätzlich oder alternativ dazu ein Koppelnavigationssystem zum Bestimmen der Koordinatenposition des Fahrzeugs 14 und des Anhängers 12 innerhalb eines lokalisierten Koordinatensystems basierend zumindest auf Fahrzeuggeschwindigkeit, Lenkwinkel und Kupplungswinkel γ umfassen. Andere von dem Anhängerrücksetzunterstützungssystem 10 empfangene Fahrzeuginformationen können eine Geschwindigkeit des Fahrzeugs 14 von einem Geschwindigkeitssensor 58 und eine Gierrate des Fahrzeugs 14 von einem Fahrzeuggierratensensor 60 umfassen. Es wird in Betracht gezogen, dass in zusätzlichen Ausführungsformen der Kupplungswinkelsensor 44 und andere Fahrzeugsensoren und Vorrichtungen Sensorsignale oder andere Informationen, wie Näherungssensorsignale oder aufeinander folgende Bilder des Anhängers 12, bereitstellen können, die die Steuerung des Anhängerrücksetzunterstützungssystems 10 mit verschiedenen Routinen verarbeiten kann, um einen Indikator für den Kupplungswinkel γ, wie einen Bereich von Kupplungswinkeln, zu bestimmen.
Wie weiter in 2 gezeigt wird, steht eine Ausführungsform des Anhängerrücksetzunterstützungssystems 10 in Kommunikation mit einem Servolenksystem 62 des Fahrzeugs 14, um die gelenkten Räder 64 (1) des Fahrzeugs 14 zu betätigen, um das Fahrzeug 14 in einer solchen Weise zu bewegen, dass der Anhänger 12 in Übereinstimmung mit der gewünschten Bahnkrümmung 26 des Anhängers 12 reagiert. In der dargestellten Ausführungsform ist das Servolenksystem 62 ein elektrisches Servolenksystem (EPAS) das einen elektrischen Lenkmotor 66 zum Drehen der gelenkten Räder 64 um einen Lenkwinkel basierend auf einer Lenkanweisung umfasst, wodurch der Lenkwinkel von einem Lenkwinkelsensor 67 des Servolenksystems 62 erfasst werden kann. Die Lenkanweisung kann durch das Anhängerrücksetzunterstützungssystem 10 bereitgestellt werden zum autonomen Lenken während eines Rücksetzmanövers und kann alternativ manuell über eine Drehposition (z. B. Lenkradwinkel) eines Lenkrads 68 (1) bereitgestellt werden. Allerdings ist das Lenkrad 68 des Fahrzeugs 14 in der dargestellten Ausführungsform mechanisch mit den gelenkten Rädern 64 des Fahrzeugs 14 gekoppelt, so dass sich das Lenkrad 68 über ein internes Drehmoment gemeinsam mit den gelenkten Rädern 64 bewegt, einen manuellen Eingriff mit dem Lenkrad 68 während des autonomen Lenkens verhindernd. Insbesondere ist ein Drehmomentsensor 70 am Servolenksystem 62 vorgesehen, der Drehmoment (z. B. Ergreifen und/oder Drehen) am Lenkrad 68 erfasst, das von autonomer Steuerung des Lenkrads 68 nicht erwartet wird und daher auf einen manuellen Eingriff durch den Fahrer hindeutet. In einigen Ausführungsformen kann auf das Lenkrad 68 wirkendes externes Drehmoment als ein Signal für die Steuerung 28 dienen, dass der Fahrer manuelle Steuerung übernommen hat und dass das Fahrzeug 14 Lenkmanöver und/oder Alarme abbricht.
In alternativen Ausführungsformen haben einige Fahrzeuge ein Servolenksystem 62, dass es einem Lenkrad 68 gestattet, teilweise von der Bewegung der gelenkten Räder 64 eines solchen Fahrzeugs entkoppelt zu werden. Entsprechend kann das Lenkrad 68 unabhängig von der Art und Weise gedreht werden, in der das Servolenksystem 62 des Fahrzeugs die gelenkten Räder 64 steuert (z. B. autonomes Lenken, wie durch das Anhängerrücksetzunterstützungssystem 10 angewiesen). Daher kann das Lenkrad 68 bei diesen Typen von Fahrzeugen, bei denen das Lenkrad 68 gezielt von den gelenkten Rädern 64 entkoppelt werden kann, um eine unabhängige Betätigung desselben zu gestatten, als eine Lenkeingabevorrichtung 18 für das Anhängerrücksetzunterstützungssystem 10 verwendet werden, wie hier ausführlicher offenbart wird.
Erneut bezugnehmend auf die in 2 dargestellte Ausführungsform stellt das Servolenksystem 62 für die Steuerung 28 des Anhängerrücksetzunterstützungssystems 10 Informationen im Zusammenhang mit der Drehposition der gelenkten Räder 64 des Fahrzeugs 14 bereit, einschließlich eines Lenkwinkels. Die Steuerung 28 in der dargestellten Ausführungsform verarbeitet den aktuellen Lenkwinkel zusätzlich zu anderen Bedingungen von Fahrzeug 14 und Anhänger 12, um den Anhänger 12 entlang einer gewünschten Bahnkrümmung 26 zu führen. Es kommt in Betracht, dass das Anhängerrücksetzunterstützungssystem 10 in zusätzlichen Ausführungsformen eine integrierte Komponente des Servolenksystems 62 sein kann. Beispielsweise kann das Servolenksystem 62 einen Anhängerrücksetzunterstützungsalgorithmus zum Erzeugen von Fahrzeuglenkinformationen und Anweisungen als Funktion aller oder eines Teils der von der Lenkeingabevorrichtung 18, dem Kupplungswinkelsensor 44, dem Servolenksystem 62, einem Fahrzeugbremsensteuerungssystem 72, einem Triebstrangsteuerungssystem 74 und anderen Fahrzeugsensoren und Vorrichtungen empfangenen Informationen umfassen.
Wie ebenfalls in 2 dargestellt, kann das Fahrzeugbremsensteuerungssystem 72 auch mit der Steuerung 28 kommunizieren, um dem Anhängerrücksetzunterstützungssystem 10 Bremsinformationen, wie Fahrzeugraddrehzahl, bereitzustellen und Bremsanweisungen von der Steuerung 28 zu empfangen. Beispielsweise können Fahrzeuggeschwindigkeitsinformationen aus den vom Bremsensteuerungssystem 72 überwachten einzelnen Raddrehzahlen bestimmt werden. Unter anderen in Betracht kommenden Mitteln, kann die Fahrzeuggeschwindigkeit auch vom Triebstrangsteuerungssystem 74, dem Geschwindigkeitssensor 58 und der Positionierungsvorrichtung 56 bestimmt werden. In einigen Ausführungsformen können die einzelnen Raddrehzahlen auch verwendet werden, um eine Fahrzeuggierrate zu bestimmen, die dem Anhängerrücksetzunterstützungssystem 10 alternativ oder zusätzlich zu dem Fahrzeuggierratensensor 60 bereitgestellt werden kann. In bestimmten Ausführungsformen kann das Anhängerrücksetzunterstützungssystem 10 dem Bremsensteuerungssystem 72 Fahrzeugbremsinformationen bereitstellen, um dem Anhängerrücksetzunterstützungssystem 10 zu gestatten, Bremsen des Fahrzeugs 14 während des Rücksetzens des Anhängers 12 zu steuern. Beispielsweise kann das Anhängerrücksetzunterstützungssystem 10 in einigen Ausführungsformen Geschwindigkeit des Fahrzeugs 14 während des Rücksetzens des Anhängers 12 regulieren, was das Potenzial für nicht akzeptable Anhängerrücksetzbedingungen verringern kann. Beispiele für nicht akzeptable Anhängerrücksetzbedingungen umfassen, ohne darauf beschränkt zu sein, eine Übergeschwindigkeitsbedingung des Fahrzeugs 14, eine hohe Kupplungswinkelrate, dynamische Instabilität des Anhängerwinkels, eine berechnete theoretische Anhängereinknickbedingung (definiert durch einen maximalen Fahrzeuglenkwinkel, Zugstangenlänge, Radstand des ziehenden Fahrzeugs und eine effektive Anhängerlänge) oder eine Einknickbeschränkung infolge von physischem Kontakt (definiert durch eine Winkelversatzgrenze relativ zum Fahrzeug 14 und zum Anhänger 12) und ähnliches. Nicht akzeptable Anhängerrücksetzbedingungen können darauf zurückzuführen sein, dass einer oder mehrere Sensoren (z. B. Kupplungswinkelsensor 44) und/oder Eingänge (z. B. Lenkeingabevorrichtung 18) am Fahrzeug 14 und/oder Anhänger 12 der Steuerung 28 des Anhängerrücksetzunterstützungssystems 10 keine Informationen bereitstellen können. In solchen Fällen ist sich der Fahrer möglicherweise des Sensorfehlers nicht bewusst, bis die nicht akzeptable Anhängerrücksetzbedingung unmittelbar bevorsteht oder bereits eingetreten ist. Daher wird hier offenbart, dass das Anhängerrücksetzunterstützungssystem 10 ein Alarmsignal, einer Benachrichtigung über eine tatsächliche, bevorstehende und/oder antizipierte inakzeptable Anhängerrücksetzbedingung entsprechend, erzeugen kann und vor einem Fahrereingriff eine Gegenmaßnahme erzeugen kann, um eine solche inakzeptable Anhängerrücksetzbedingung zu verhindern, wie nachfolgend hier beschrieben wird.
Das Triebstrangsteuerungssystem 74, wie in der in 2 dargestellten Ausführungsform gezeigt, kann ebenfalls mit dem Anhängerrücksetzunterstützungssystem 10 zum Regulieren von Geschwindigkeit und Beschleunigung des Fahrzeugs 14 während des Rücksetzens des Anhängers 12 interagieren. Wie oben erwähnt, kann eine Regulierung der Geschwindigkeit des Fahrzeugs 14 erforderlich sein, um das Potenzial für nicht akzeptable Anhängerrücksetzbedingungen, wie beispielsweise ein Einknicken und eine dynamische Instabilität des Anhängerwinkels oder wenn der Ausfall eines Sensors und/oder einer Eingabevorrichtung detektiert wird, zu begrenzen. Ähnlich den Betrachtungen zu hoher Geschwindigkeit, da diese mit inakzeptablen Anhängerrücksetzbedingungen zusammenhängen, können auch Bahnkrümmungsanforderungen durch den Fahrer mit hoher Beschleunigung und hoher Dynamik zu solchen inakzeptablen Anhängerrücksetzbedingungen führen.
Weiterhin bezugnehmend auf 2 kann das Anhängerrücksetzunterstützungssystem 10 in der dargestellten Ausführungsform mit einem oder mehreren Vorrichtungen kommunizieren, umfassend ein Fahrzeugalarmsystem 76, das optische, akustische oder haptische Warnungen ausgeben kann. Beispielsweise können die Fahrzeugbremsleuchten 78 und die Fahrzeugwarnblinkanlage einen optischen Alarm bereitstellen, und eine Fahrzeughupe 79 und/oder ein Lautsprecher 81 können einen akustischen Alarm bereitstellen. Darüberhinaus kann das Anhängerrücksetzunterstützungssystem 10 und/oder Fahrzeugalarmsystem 76 mit einer Mensch-Maschine-Schnittstelle (MMS) 80 für das Fahrzeug 14 kommunizieren. Die MMS 80 kann eine Fahrzeuganzeige 82, wie eine mittelkonsolenmontierte Navigations- und Unterhaltungsanzeige (1) umfassen, die Bilder anzeigen kann, die auf den Alarm hindeuten. Eine solche Ausführungsform kann wünschenswert sein, um den Fahrer des Fahrzeugs 14 zu benachrichtigen, dass ein durch das Rücksetzunterstützungssystem 10 verwendeter Sensor und/oder Eingabevorrichtung ausgefallen ist. Darüberhinaus kann das Anhängerrücksetzunterstützungssystem 10 über drahtlose Kommunikation mit einer weiteren Ausführungsform der MMS 80 kommunizieren, wie mit einem oder mehreren Handgeräten oder tragbaren Geräten, einschließlich einem oder mehreren Smartphones.
Wie weiter in 2 dargestellt, umfasst das Anhängerrücksetzunterstützungssystem 10 die Lenkeingabevorrichtung 18, die mit der Steuerung 28 verbunden ist zum Gestatten des Informationsaustauschs untereinander. Hier wird offenbart, dass die Lenkeingabevorrichtung 18 in einer verkabelten oder kabellosen Weise mit der Steuerung 28 gekoppelt sein kann. Die Lenkeingabevorrichtung 18 stellt dem Anhängerrücksetzunterstützungssystem 10 Informationen bereit, die den gewünschten Rücksetzfahrweg des Anhängers 12 zum Verarbeiten für die Steuerung 28 und Erzeugen von Lenkanweisungen definieren. Insbesondere kann die Lenkeingabevorrichtung 18 eine Auswahl oder Positionsinformationen bereitstellen, die mit einer gewünschten Bahnkrümmung 26 des gewünschten Rücksetzfahrwegs des Anhängers 12 korreliert. Darüberhinaus können die von der Lenkeingabevorrichtung 18 bereitgestellten Anhängerlenkanweisungen Informationen im Zusammenhang mit einer angewiesenen Änderung des Fahrwegs umfassen, wie eine inkrementelle Änderung der gewünschten Bahnkrümmung 26, sowie Informationen im Zusammenhang mit einer Anzeige, dass der Anhänger 12 entlang eines durch eine längs verlaufende Mittellinienachse des Anhängers 12 definierten Pfades, wie einem gewünschten Bahnkrümmungswert von null, der einen im Wesentlichen geraden Fahrweg für den Anhänger definiert, zu fahren hat.
Wie nachfolgend ausführlicher erörtert wird, kann die Lenkeingabevorrichtung 18 gemäß einer Ausführungsform eine bewegbare Steuereingabevorrichtung umfassen, um einem Fahrer des Fahrzeugs 14 zu gestatten, gewünschte Anhängerlenkaktionen anzuweisen oder andernfalls eine gewünschte Bahnkrümmung auszuwählen und zu ändern. Beispielsweise kann die bewegbare Steuereingabevorrichtung ein drehbarer Knopf 30 sein, der um eine sich durch eine obere Oberfläche oder Fläche des Knopfes 30 erstreckende Drehachse drehbar sein kann. In anderen Ausführungsformen kann der drehbare Knopf 30 um eine Drehachse, sich im Wesentlichen parallel zu einer oberen Oberfläche oder Fläche des drehbaren Knopfes 30 erstreckend, drehbar sein. Darüberhinaus kann die Lenkeingabevorrichtung 18 gemäß zusätzlicher Ausführungsformen alternative Vorrichtungen zum Bereitstellen einer gewünschten Bahnkrümmung 26 oder anderer, einen gewünschten Rücksetzpfad definierender Informationen umfassen, wie einen Kreuzknüppel, ein Tastenfeld, eine Reihe von drückbaren Tasten oder Schaltern, eine gleitende Eingabevorrichtung, verschiedene Benutzerschnittstellen auf einer Touchscreenanzeige, ein sichtbasiertes System zum Erfassen von Gesten, eine Steuerungsschnittstelle auf einem tragbaren Gerät und andere vorstellbare Eingabevorrichtungen, wie sich allgemein für einen Durchschnittsfachmann versteht. Es wird in Betracht gezogen, dass die Lenkeingabevorrichtung 18 auch als eine Eingabevorrichtung für andere Merkmale fungieren kann, wie zum Bereitstellen von Eingaben für andere Fahrzeugmerkmale oder -systeme.
Immer noch bezugnehmend auf die in 2 gezeigte Ausführungsform ist die Steuerung 28 mit einem Mikroprozessor 84 zum Verarbeiten von im Speicher 86 gespeicherter Logik und Routinen ausgelegt, die Informationen vom Sensorsystem 16 empfangen, einschließlich dem Anhängersensormodul 20, dem Kupplungswinkelsensor 44, der Lenkeingabevorrichtung 18, dem Servolenksystem 62, dem Fahrzeugbremsensteuerungssystem 72, dem Anhängerbremssystem, dem Triebstrangsteuerungssystem 74 und anderen Fahrzeugsensoren und Vorrichtungen. Die Steuerung 28 kann Fahrzeuglenkinformationen und Anweisungen als eine Funktion der gesamten oder eines Teils der empfangenen Informationen erzeugen. Danach kann die Fahrzeuglenkinformationen und Anweisungen dem Servolenksystem 62 bereitgestellt werden zum Beeinflussen der Lenkung des Fahrzeugs 14, um einen angewiesenen Fahrweg für den Anhänger 12 zu erreichen. Die Steuerung 28 kann den Mikroprozessor 84 und/oder andere analoge und/oder digitale Schaltungen zum Verarbeiten einer oder mehrerer Routinen umfassen. Die Steuerung 28 kann außerdem den Speicher 86 zum Speichern von einer oder mehreren Routinen umfassen, einschließlich einer Kupplungswinkelschätzroutine 130, einer Betriebsroutine 132 und einer Bahnkrümmungsroutine 98. Es versteht sich, dass die Steuerung 28 eine eigenständige, spezielle Steuerung oder eine gemeinsam genutzte Steuerung sein kann, in die andere Steuerungsfunktionen, wie das Sensorsystem 16, das Servolenksystem 62 und andere in Betracht kommende bordinterne und bordexterne Fahrzeugsteuerungssysteme integriert sind.
Bezugnehmend auf 3 beginnen wir jetzt mit einer Erörterung von Fahrzeug- und Anhängerinformationen und -parametern, die zum Berechnen einer kinematischen Beziehung zwischen einer Bahnkrümmung eines Fahrwegs des Anhängers 12 und dem Lenkwinkel des den Anhänger 12 ziehenden Fahrzeugs 14 verwendet werden, was wünschenswert sein kann für ein gemäß einigen Ausführungsformen ausgelegtes Anhängerrücksetzunterstützungssystem 10, einschließlich für Verwendung durch eine Bahnkrümmungsroutine 98 der Steuerung 28 in einer Ausführungsform. Um eine solche kinematische Beziehung zu erhalten, können bestimmte Annahmen im Hinblick auf Parameter im Zusammenhang mit dem Fahrzeug/Anhänger-System gemacht werden. Beispiele solcher Annahmen umfassen, ohne darauf beschränkt zu sein, den Anhänger 12, durch das Fahrzeug 14 bei einer relativ niedrigen Geschwindigkeit zurückgesetzt, Räder des Fahrzeugs 14 und das Anhängers 12, vernachlässigbaren (z. B. keinen) Schlupf aufweisend, Reifen des Fahrzeugs 14, vernachlässigbare (z. B. keine) laterale Elastizität aufweisend, Reifen des Fahrzeugs 14 und des Anhängers 12, vernachlässigbare (z. B. keine) Verformung aufweisend, vernachlässigbare Aktuatordynamik des Fahrzeugs 14, und das Fahrzeug 14 und der Anhänger 12, vernachlässigbare (z. B. keine) Wank- oder Nickbewegungen aufweisend, unter anderen vorstellbaren Faktoren mit dem Potenzial, eine Auswirkung auf das Steuern des Anhängers 12 mit dem Fahrzeug 14 haben zu können.
Wie in 3 gezeigt, basiert für ein durch ein Fahrzeug 14 und einen Anhänger 12 definiertes System die kinematische Beziehung auf verschiedenen Parametern im Zusammenhang mit dem Fahrzeug 14 und dem Anhänger 12. Diese Parameter umfassen:

δ:: Lenkwinkel an gelenkten Vorderrädern des Fahrzeugs;
α:: Gierwinkel des Fahrzeugs;
β:: Gierwinkel des Anhängers;
γ:: Kupplungswinkel (γ = β – α);
W:: Radstand des Fahrzeugs;
L:: Zugstangenlänge zwischen Kupplungspunkt und Hinterachse des Fahrzeugs;
D:: Abstand (Anhängerlänge) zwischen Kupplungspunkt und Achse des Anhängers oder effektive Achse für einen mehrachsigen Anhänger; und
r₂:: Bahnkrümmungsradius für den Anhänger.

Eine Ausführungsform einer kinematischen Beziehung zwischen Anhängerwegradius der Bahnkrümmung r₂ am Mittelpunkt einer Achse des Anhängers 12, Lenkwinkel δ der gelenkten Räder 64 des Fahrzeugs 14 und der Kupplungswinkel γ können in der nachfolgend angegebenen Gleichung ausgedrückt werden. Wenn daher der Kupplungswinkel γ vorgegeben ist, kann die Anhängerwegbahnkrümmung κ₂ basierend auf Regulieren des Lenkwinkels δ gesteuert werden (wobei β die Anhängergierrate und η die Anhängergeschwindigkeit sind).
Diese Beziehung kann ausgedrückt werden, um den Lenkwinkel δ als eine Funktion von Anhängerwegbahnkrümmung κ₂ und Kupplungswinkel γ bereitzustellen.
Entsprechend sind für eine bestimmte Kombination aus Fahrzeug und Anhänger gewisse Parameter (z. B. D, W und L) der kinematischen Beziehung konstant und werden als bekannt vorausgesetzt. V ist die Fahrzeuglängsgeschwindigkeit, und g ist die Beschleunigung aufgrund von Schwerkraft. K ist ein geschwindigkeitsabhängiger Parameter, der, wenn auf Null gesetzt, die Berechnung des Lenkwinkels unabhängig von der Fahrzeuggeschwindigkeit macht. Beispielsweise können fahrzeugspezifische Parameter der kinematischen Beziehung in einem elektronischen Steuerungssystem des Fahrzeugs 14 vordefiniert werden, und anhängerspezifische Parameter der kinematischen Beziehung können durch einen Fahrer des Fahrzeugs 14 eingegeben werden, bestimmt aus erfasstem Anhängerverhalten in Reaktion auf Fahrzeuglenkanweisungen oder anderweitig bestimmt aus durch den Anhänger 12 bereitgestellten Signalen. Anhängerwegbahnkrümmung κ₂ kann aus der Fahrereingabe über die Lenkeingabevorrichtung 18 bestimmt werden. Durch die Verwendung der Gleichung zum Bereitstellen des Lenkwinkels kann eine zugehörige Lenkanweisung durch die Bahnkrümmungsroutine 98 zum Steuern des Servolenksystems 62 des Fahrzeugs 14 erzeugt werden.
In einer zusätzlichen Ausführungsform kann durch die Bahnkrümmungsroutine 98 eine Annahme getroffen werden, dass ein Längsabstand L zwischen der drehenden Verbindung und der Hinterachse des Fahrzeugs 14 gleich Null ist zum Zwecke des Betreibens des Anhängerrücksetzunterstützungssystems 10, wenn ein Schwanenhalsauflieger oder anderer ähnlicher Anhänger mit einer Kupplungskugel oder einer über einer Hinterachse des Fahrzeugs 14 befindlichen Sattelkupplungsverbindung verbunden ist. Die Annahme geht im Wesentlichen davon aus, dass die drehende Verbindung mit dem Anhänger 12 wesentlich vertikal auf die Hinterachse des Fahrzeugs 14 ausgerichtet ist. Wenn eine solche Annahme getroffen wird, kann die Steuerung 28 die Lenkwinkelanweisung für das Fahrzeug 14 als eine Funktion unabhängig vom Längsabstand L zwischen der drehenden Verbindung und der Hinterachse des Fahrzeugs 14 erzeugen. Es versteht sich, dass sich der erwähnte Schwanenhalsauflieger im Allgemeinen auf eine Deichselauslegung bezieht, die zum Verbinden mit dem Fahrzeug 14 an einer erhöhten Position über der Hinterachse erhöht ist, wie innerhalb einer Pritsche eines Wagens, wodurch Ausführungsformen des Schwanenhalsaufliegers Pritschenladebereiche, geschlossene Ladebereiche, Campinganhänger, Viehtransportanhänger, Pferdetransportanhänger, Tiefladeanhänger und andere vorstellbare Anhänger mit einer solchen Deichselauslegung umfassen können.
Jetzt bezugnehmend auf 4 kann es in der dargestellten Ausführungsform des offenbarten Gegenstands wünschenswert sein, für das Fahrzeug 14 und den Anhänger 12 das Potenzial, einen Einknickwinkel zu erreichen (d. h. das Fahrzeug/Anhänger-System eine Einknickbedingung zu erreichen), zu begrenzen. Ein Einknickwinkel γ(j) bezieht sich auf einen Kupplungswinkel γ, der während des Rücksetzens nicht durch die maximale Lenkeingabe für ein Fahrzeug überwunden werden kann, wie beispielsweise das Bewegen der gelenkten Vorderräder des Fahrzeugs 14 mit einer maximalen Lenkwinkeländerungsrate zu einem maximalen gelenkten Winkel δ. Der Einknickwinkel γ(j) ist eine Funktion eines maximalen Radwinkels für die gelenkten Räder 64 des Fahrzeugs 14, des Radstands W des Fahrzeugs 14, des Abstands L zwischen Kupplungspunkt und der Hinterachse des Fahrzeugs 14 und der Anhängerlänge D zwischen dem Kupplungspunkt und der Achse des Anhängers 12 oder der effektiven Achse, wenn der Anhänger 12 mehrere Achsen hat. Wenn der Kupplungswinkel γ für das Fahrzeug 14 und den Anhänger 12 den Einknickwinkel γ(j) erreicht oder überschreitet, kann das Fahrzeug 14 vorwärts gezogen werden, um den Kupplungswinkel γ zu reduzieren. Um also das Potenzial für ein Fahrzeug/einen Anhänger, einen Einknickwinkel zu erreichen, zu begrenzen, ist zu bevorzugen, den Gierwinkel des Anhängers 12 zu steuern, dabei den Kupplungswinkel γ des Fahrzeug/Anhänger-Systems relativ klein haltend.
Eine kinematische Modellrepräsentation des Fahrzeugs 14 und des Anhängers 12 kann ebenfalls verwendet werden, um einen Einknickwinkel für die Kombination aus Fahrzeug und Anhänger zu bestimmen. Entsprechend erfordert unter Bezugnahme auf 3 und 4 eine Lenkwinkelbegrenzung, dass der Kupplungswinkel γ den Einknickwinkel γ(j) nicht überschreiten darf, was auch als kritischer Kupplungswinkel γ bezeichnet wird. Daher ist, unter der Beschränkung, dass der Kupplungswinkel γ den Einknickwinkel γ(j) nicht überschreiten darf, der Einknickwinkel γ(j) der Kupplungswinkel γ, der eine kreisförmige Bewegung für das Fahrzeug/Anhänger-System aufrechterhält, wenn sich die gelenkten Räder 64 bei einem maximalen Lenkwinkel δ(max) befinden. Der Lenkwinkel für kreisförmige Bewegung mit Kupplungswinkel γ ist durch die folgende Gleichung definiert.
Auflösen der obigen Gleichung nach dem Kupplungswinkel γ ermöglicht es, den Einknickwinkel γ(j) zu bestimmen. Diese Lösung, die in der folgenden Gleichung gezeigt wird, kann beim Umsetzen der Anhängerrücksetzunterstützungsfunktion gemäß dem offenbarten Gegenstand zum Überwachen des Kupplungswinkels γ in Beziehung zu dem Einknickwinkel verwendet werden.
wobei
a = L²tan²δ(max) + W²;
b = 2LD tan²δ(max); und
c = D²tan²δ(max) – W².
In bestimmten Fällen kann beim Rücksetzen des Anhängers 12 basierend auf aktuellen Betriebsparametern des Fahrzeugs 14 in Kombination mit einem zugehörigen Kupplungswinkel γ eine ein Einknicken ermöglichende Bedingung entstehen. Diese Bedingung kann angezeigt werden, wenn eine oder mehrere angegebene Fahrzeugbetriebsschwellen erfüllt sind, während ein bestimmter Kupplungswinkel γ vorhanden ist. Obwohl beispielsweise der bestimmte Kupplungswinkel γ momentan nicht am Einknickwinkel für das Fahrzeug 14 und den verbundenen Anhänger 12 liegt, können gewisse Fahrzeugbetriebsparameter zu einem schnellen (z. B. nicht gesteuerten) Übergang des Kupplungswinkels γ zum Einknickwinkel für eine aktuell angewiesene Anhängerbahnkrümmung führen und/oder können eine Fähigkeit verringern, den Anhänger 12 vom Einknickwinkel weg zu lenken. Ein Grund für eine das Einknicken ermöglichende Bedingung ist, dass Anhängerbahnkrümmungssteuerungsmechanismen (z. B. die gemäß des offenbarten Gegenstands) im Allgemeinen Lenkanweisungen an einem momentanen Zeitpunkt während des Rücksetzens eines Anhängers 12 berechnen. Allerdings berücksichtigen diese Berechnungen typischerweise nicht die Verzögerung im Lenksteuerungssystem des Fahrzeugs 14 (z. B. Verzögerung in einer Lenkungs-EPAS-Steuerung). Ein weiterer Grund für die das Einknicken ermöglichende Bedingung ist, dass Anhängerbahnkrümmungssteuerungsmechanismen im Allgemeinen eine verringerte Lenkempfindlichkeit und/oder -effektivität aufweisen, wenn das Fahrzeug 14 mit relativ hohen Geschwindigkeiten fährt und/oder wenn es einer relativ hohen Beschleunigung ausgesetzt wird.
Informationen zum Bestimmen von Einknicken können gemäß einer Ausführungsform durch die Steuerung 28 empfangen werden, um eine Einknicken ermöglichende Bedingung der Kombination aus Fahrzeug und Anhänger an einem bestimmten Zeitpunkt (z. B. an dem Zeitpunkt, an dem die Informationen zum Bestimmen von Einknicken erfasst wurden) zu verarbeiten und zu charakterisieren. Beispiele für die Informationen zum Bestimmen von Einknicken umfassen, ohne darauf beschränkt zu sein, Informationen, einen geschätzten Kupplungswinkel γ charakterisierend, Informationen, einen Fahrzeugfahrpedaldurchgangszustand charakterisierend, Informationen, eine Geschwindigkeit des Fahrzeugs 14 charakterisierend, Informationen, eine Längsbeschleunigung des Fahrzeugs 14 charakterisierend, Informationen, ein durch ein Bremssystem des Fahrzeugs 14 angewendetes Bremsmoment charakterisierend, Informationen, ein auf die angetriebenen Räder des Fahrzeugs 14 angewendetes Triebstrangmoment charakterisierend, und Informationen, die Größe und Rate von vom Fahrer angeforderter Anhängerbahnkrümmung charakterisierend. In diesem Zusammenhang würden die Informationen zum Bestimmen von Einknicken kontinuierlich überwacht werden, wie durch eine elektronische Steuereinheit (ECU), die die Funktion des Anhängerrücksetzassistenten (TBA, Trailer Backup Assist) ausübt. Nach Empfang der Informationen zum Bestimmen von Einknicken kann eine Routine die Informationen zum Bestimmen von Einknicken verarbeiten, um zu bestimmen, ob die Kombination aus Fahrzeug und Anhänger die das Einknicken ermöglichende Bedingung an dem bestimmten Zeitpunkt erreicht hat. Das Ziel des Vorgangs zum Auswerten der Informationen zum Bestimmen von Einknicken besteht darin zu bestimmen, ob eine das Einknicken ermöglichende Bedingung zu dem durch die Informationen zum Bestimmen von Einknicken definierten Zeitpunkt erreicht wurde. Wenn bestimmt wird, dass eine das Einknicken ermöglichende Bedingung zu dem bestimmten Zeitpunkt vorhanden ist, kann eine Routine auch eine anwendbare Gegenmaßnahme oder Gegenmaßnahmen zum Umsetzen bestimmen. Entsprechend wird in einigen Ausführungsformen eine anwendbare Gegenmaßnahme ausgewählt, abhängig von einem als wichtige Einflussgröße der das Einknicken ermöglichenden Bedingung identifizierten Parameter. Allerdings wird in weiteren Ausführungsformen eine anwendbare Gegenmaßnahme als am besten zum Vermindern der das Einknicken ermöglichenden Bedingung geeignet ausgewählt. In noch einer weiteren Ausführungsform kann eine vordefinierte Gegenmaßnahme oder können eine vordefinierte Menge an Gegenmaßnahmen die anwendbare(n) Gegenmaßnahme(n) sein.
Wie bereits unter Bezugnahme auf die dargestellten Ausführungsformen offenbart, kann ein Fahrer des Fahrzeugs 14 während des Betriebs des Anhängerrücksetzunterstützungssystems 10 in der Weise beschränkt sein, in der Eingaben mit dem Lenkrad 68 des Fahrzeugs 14 vorgenommen werden können, da das Servolenkungssystem 62 direkt mit dem Lenkrad 68 gekoppelt ist. Entsprechend kann die Lenkeingabevorrichtung 18 des Anhängerrücksetzunterstützungssystems 10 zum Eingeben einer gewünschten Bahnkrümmung 26 des Anhängers 12 verwendet werden, somit solche Anweisungen von der Vornahme am Lenkrad 68 des Fahrzeugs 14 entkoppelnd. Allerdings können zusätzliche Ausführungsformen des Anhängerrücksetzunterstützungssystems 10 über die Fähigkeit verfügen, das Lenkrad 68 gezielt von der Bewegung der lenkbaren Räder des Fahrzeugs 14 zu entkoppeln, dadurch dem Lenkrad 68 gestattend, zum Anweisen von Änderungen an der gewünschten Bahnkrümmung 26 eines Anhängers 12 oder anderweitigem Auswählen eines gewünschten Rücksetzpfades während solcher Anhängerrücksetzunterstützung verwendet zu werden.
Jetzt bezugnehmend auf 5 wird eine Ausführungsform der Lenkeingabevorrichtung 18 dargestellt, angeordnet an einer Mittelkonsole 108 des Fahrzeugs 14 nahe einem Schalthebel 110. In dieser Ausführungsform umfasst die Lenkeingabevorrichtung 18 den drehbaren Knopf 30 zum Bereitstellen des gewünschten Rücksetzpfades des Anhängers 12 für die Steuerung 28. Insbesondere kann die Winkelposition des drehbaren Knopfes 30 mit einer gewünschten Bahnkrümmung korrelieren, so dass die Drehung des Knopfes auf eine andere Winkelposition eine andere gewünschte Bahnkrümmung mit einer inkrementellen Änderung basierend auf dem Ausmaß der Drehung und, in einigen Ausführungsformen, einer normalisierten Rate bereitstellt, wie hier noch ausführlicher beschrieben wird.
Der drehbare Knopf 30, wie in den 5 und 6 dargestellt, kann auf eine mittlere oder Ruheposition P(AR) 114 zwischen entgegengesetzten Drehbereichen der Bewegung R(R), R(L) voreingestellt werden (z. B. durch eine Federrückstellung). In der dargestellten Ausführungsform ist ein erster der entgegengesetzten Drehbereiche der Bewegung R(R) im Wesentlichen gleich einem zweiten der entgegengesetzten Drehbereiche der Bewegung R(L), R(R). Zum Bereitstellen einer haptischen Anzeige eines Ausmaßes an Drehung des drehbaren Knopfes 30 kann sich eine Kraft, die den Knopf in Richtung einer Ruheposition P(AR) 114 voreinstellt, als eine Funktion des Ausmaßes an Drehung des drehbaren Knopfes 30 mit Bezug zur Ruheposition P(AR) 114 erhöhen (z. B. nichtlinear). Darüberhinaus kann der drehbare Knopf 30 mit positionsanzeigenden Vertiefungen ausgelegt werden, so dass der Fahrer die Ruheposition P(AR) 114 deutlich fühlen kann und das Annähern der Enden der entgegengesetzten Drehbereiche der Bewegung R(L), R(R) fühlt (z. B. weicher Endanschlag). Der drehbare Knopf 30 kann einen gewünschten Bahnkrümmungswert als Funktion eines Ausmaßes an Drehung des drehbaren Kopfes 30 mit Bezug zur Ruheposition P(AR) 114 und eine Bewegungsrichtung des drehbaren Knopfes 30 mit Bezug zur Ruheposition P(AR) 114 erzeugen. Es wird auch in Betracht gezogen, dass die Drehrate des drehbaren Knopfes 30 auch verwendet werden kann, um den gewünschten Bahnkrümmungsausgang zur Steuerung 28 zu bestimmen. Die Ruheposition P(AR) des Knopfes entspricht einem Signal, anzeigend, dass das Fahrzeug 14 so gelenkt werden sollte, dass der Anhänger 12 entlang eines im Wesentlichen geraden Rücksetzpfads (Anhängerbahnkrümmungsanforderung null vom Fahrer) rückgesetzt wird, wie durch die Längsrichtung 22 des Anhängers 12 definiert ist, wenn der Knopf 30 zur Ruheposition P(AR) zurückbewegt wurde. Eine maximale Position des Knopfes 30 im Uhrzeigersinn und gegen den Uhrzeigersinn (d. h. Begrenzungen der entgegengesetzten Drehbereiche der Bewegung R(R), R(L)) können jeweils mit einem entsprechenden Signal korrespondieren, einen engsten Bahnkrümmungsradius (d. h. spitzeste Trajektorie oder kleinster Bahnkrümmungsradius) eines Fahrwegs des Anhängers 12 anzeigend, der möglich ist, ohne dass die zugehörigen Fahrzeuglenkinformationen eine Einknickbedingung verursachen.
Wie in 6 gezeigt, kann ein Fahrer den drehbaren Knopf 30 drehen, um eine gewünschte Bahnkrümmung 26 bereitzustellen, während der Fahrer des Fahrzeugs 14 den Anhänger 12 zurücksetzt. In der dargestellten Ausführungsform dreht sich der drehbare Knopf 30 um eine mittlere Achse zwischen einer zentralen oder mittleren Position 114, einem im Wesentlichen geraden Rücksetzfahrweg 26 entsprechend, wie durch die Längsrichtung 22 des Anhängers 12 und verschiedene Drehpositionen 116, 118, 120, 122 auf einander gegenüberliegenden Seiten der mittleren Position 114 definiert, eine gewünschte Bahnkrümmung 26 entsprechend einem Radius des gewünschten Rücksetzfahrwegs für den Anhänger 12 an der angewiesenen Drehposition anweisend. Es wird in Betracht gezogen, dass der drehbare Knopf 30 gemäß Ausführungsformen des offenbarten Gegenstands ausgelegt werden kann und ein Mittel zum Voreinstellen auf eine Ruheposition P(AR) zwischen entgegengesetzten Drehbereichen der Bewegung auslässt. Fehlen eines solchen Voreinstellens kann es gestatten, eine aktuelle Drehposition des drehbaren Knopfes 30 zu erhalten, bis die Drehsteuerungseingabevorrichtung manuell in eine andere Position bewegt wird. Es ist auch vorstellbar, dass die Lenkeingabevorrichtung 18 eine nicht drehende Steuerungsvorrichtung umfassen kann, die dazu ausgelegt sein kann, gezielt eine gewünschte Bahnkrümmung 26 bereitzustellen und einen vorhandenen Bahnkrümmungswert aufzuheben oder zu ergänzen. Beispiele einer solchen nicht drehenden Steuerungseingabevorrichtung umfassen, ohne darauf beschränkt zu sein, mehrere drückbare Tasten (z. B. Linkskurve, Rechtskurve, Geradeausfahrt), einen Touchscreen, auf dem ein Fahrer eine Bahnkrümmung für Fahrweganweisungen zeichnet oder anderweitig eingibt, eine Taste, die entlang einer Achse verschiebbar ist, um einem Fahrer zu ermöglichen, Rücksetzpfadanweisungen einzugeben, oder eine kreuzschaltknüppelartige Eingabe und ähnliches.
Bezugnehmend auf 7 wird ein Verfahren zum Betreiben einer Ausführungsform des Anhängerrücksetzunterstützungssystems 10 dargestellt, gezeigt als eine Ausführungsform der Betriebsroutine 132 (2). Bei Schritt 134 wird das Verfahren durch Aktivieren des Anhängerrücksetzunterstützungssystems 10 eingeleitet. Es wird in Betracht gezogen, dass dies auf vielerlei Weisen erfolgen kann, wie durch Treffen einer Auswahl auf der Anzeige 82 der Fahrzeug-MMS 80. Der nächste Schritt 136 bestimmt dann die kinematische Beziehung zwischen dem verbundenen Anhänger 12 und dem Fahrzeug 14. Zum Bestimmen der kinematischen Beziehung müssen verschiedene Parameter des Fahrzeugs 14 und des Anhängers 12 erfasst, durch den Fahrer eingegeben oder anderweitig für das Anhängerrücksetzunterstützungssystem 10 bestimmt werden, um Lenkanweisungen für das Servolenksystem 62 in Übereinstimmung mit der gewünschten Bahnkrümmung oder dem Rücksetzpfad 26 des Anhängers 12 zu erzeugen. Wie unter Bezugnahme auf 3 und 4 offenbart, umfassen die kinematischen Parameter zum Definieren der kinematischen Beziehung eine Länge des Anhängers 12, einen Radstand des Fahrzeugs 14, einen Abstand von einer Kupplungsverbindung zu einer Hinterachse des Fahrzeugs 14 und einen Kupplungswinkel γ zwischen dem Fahrzeug 14 und dem Anhänger 12, unter anderen Variablen und Parametern, wie vorher beschrieben. Entsprechend kann das Anhängerrücksetzunterstützungssystem 10 nach Bestimmen der kinematischen Beziehung bei Schritt 160 fortfahren, um den aktuellen Kupplungswinkel durch Verarbeiten der Kupplungswinkelschätzroutine 130 zu bestimmen.
Bezugnehmend auf 8 ist es aufgrund der automatisierten Natur des Anhängerrücksetzunterstützungssystems 10 wünschenswert, dazu konzipierte Fehlerübergangssysteme vorzusehen, die umgesetzt werden, wenn ein beim Betreiben des Anhängerrücksetzunterstützungssystems 10 verwendeter Sensor bei Verwendung ausfällt. Unter einem solchen Umstand wäre es wünschenswert, wenn das System den Fahrer vor dem Sensorfehler warnte, mindestens eine Gegenmaßnahme umsetzte, um zu verhindern, dass eine nicht akzeptable Anhängerrücksetzbedingung (z. B. eine Einknickbedingung oder eine Übergeschwindigkeitsbedingung) auftritt, bevor der Fahrer in der Lage ist, auf den Sensorfehler zu reagieren, und den Alarm und die Gegenmaßnahme zu beenden, nachdem der Fahrer die manuelle Steuerung des Fahrzeugs 14 wiedererlangt hat.
Entsprechend wird ein Verfahren zum Betreiben einer Sensorfehlerminderungsroutine 180 dargestellt. Ähnlich anderen Anhängerrücksetzunterstützungsroutinen kann die Sensorfehlerminderungsroutine 180 ebenfalls im Speicher 86 der Steuerung 28 gespeichert werden (2). Die Sensorfehlerminderungsroutine 180 findet während der Betriebsroutine 132 statt und wird durch Schritt 182 des Detektierens eines Sensorfehlers aktiviert. Sensoren, die ausfallen und die Sensorfehlerminderungsroutine 180 aktivieren können, sind diejenigen, die Anhängerrücksetzunterstützungssystem 10 in der Betriebsroutine 132 während Rücksetzens des Fahrzeugs 14 und Anhängers 12 verwendet. Nachdem der Ausfall des Sensors (z. B. des Kupplungswinkelsensors 44) detektiert ist, wird Schritt 184 zum Erzeugen eines Alarms durchgeführt. Der Alarm kann akustisch, optisch und/oder haptisch sein und kann jeden der oben angesprochenen Alarme umfassen. Der Alarm ist dazu ausgelegt, den Fahrer zu benachrichtigen, dass ein Sensor ausgefallen ist und dass eine manuelle Steuerung des Fahrzeugs 14 erforderlich ist. Nachdem Schritt 184 zum Erzeugen eines Alarms durchgeführt ist, wird Schritt 186 zum Erzeugen einer Gegenmaßnahme durchgeführt. Es wird auch in Betracht gezogen, dass Schritt 184 zum Erzeugen des Alarms und Schritt 186 zum Erzeugen der Gegenmaßnahme in einer zusätzlichen Ausführungsform auch gleichzeitig oder in einer im Vergleich zur Darstellung in 8 umgekehrten Reihenfolge durchgeführt werden kann, ohne von der Offenbarung abzuweichen. Schritt 188 zum Detektieren eines Fahrereingriffs (z. B. ein externes, auf das Lenkrad 68 wirkendes Drehmoment) wird dann bestimmt. Wenn die Steuerung 28 keinen Fahrereingriff detektiert, wird die Fehlerminderungsroutine 180 Schritt 184 zum Erzeugen des Alarms und/oder Schritt 186 zum Erzeugen der Gegenmaßnahme neu auslösen oder fortsetzen. Wenn in Schritt 188 Fahrereingriff detektiert wird, wird Schritt 190 zum Deaktivieren der Gegenmaßnahme und des Alarms durchgeführt.
Erneut bezugnehmend auf 8, kann Schritt 182 des Detektierens eines Sensorfehlers mehr als mechanische oder elektrische Fehler des Sensors umfassen. Beispielsweise kann der Sensorfehler beinhalten: ein Nichtempfangen eines Signals von dem Sensor nach einer Schwellenzeitdauer durch Steuerung 28, einen Stromausfall am Sensor und/oder Steuerung 28, ein mechanisches und/oder elektrisches Versagen innerhalb der Steuerung 28, eine Unfähigkeit der Steuerung 28, vom Sensor gesendete Signale zu erkennen und/oder zu verarbeiten, Verkabelungs- oder Übertragungsprobleme zwischen dem Sensor und der Steuerung 28, sowie irgendeine Fehlfunktion oder irgendeinen Fehler, der die Steuerung 28 am Erzeugen einer Lenkanweisung basierend auf Signalen vom Sensor hindern kann.
Weiter bezugnehmend auf 8 kann Schritt 186 zum Erzeugen einer Gegenmaßnahme beinhalten, eine Bremsanweisung und/oder eine Triebstranganweisung und/oder eine Lenkanweisung von der Steuerung 28 zu erzeugen. In einigen Ausführungsformen kann während Schritt 186 eine Kombination von Anweisungen erzeugt oder aktiviert werden, abhängig von der Natur des Sensorfehlers und der Fahrzeug-Anhänger-Dynamik. In weiteren Ausführungsformen kann die Intensität, oder das Ausmaß, der erzeugten Gegenmaßnahme abhängig von der Natur des Sensorfehlers und der Fahrzeug-Anhänger-Dynamik variieren. Die Gegenmaßnahmen sind dazu ausgelegt zu verhindern, dass das Fahrzeug 14 und der Anhänger 12 in eine nicht akzeptable Anhängerrücksetzbedingung eintreten (z. B. eine Einknickbedingung oder eine Übergeschwindigkeitsbedingung), bevor der Fahrer Zeit hat, auf den Sensorfehler durch Wiederaufnehmen der manuellen Steuerung zu reagieren. Die Bremsanweisungsgegenmaßnahme weist das Bremsensteuerungssystem 72 an, den Bremsdruck am Fahrzeug 14 und/oder Anhänger 12 zu erhöhen, dadurch die Geschwindigkeit unabhängig von der Bremspedalposition verringernd. Die die Triebstranganweisung nutzenden Gegenmaßnahmen weisen das Triebstrangsteuerungssystem 74 an, die Leistung des Triebstrangs des Fahrzeugs 14 zu verringern, dadurch das Fahrzeug 14 unabhängig von der Fahrpedalposition verlangsamend. Eine Lenkanweisungsgegenmaßnahme kann erzeugt werden, die das Lenksteuerungssystem anweist, das Fahrzeug 14 und den Anhänger 12 in Richtung eines Kupplungswinkels γ von null Grad zu lenken, dadurch die Möglichkeit einer nicht akzeptablen Anhängerrücksetzbedingung verringernd, bevor der Fahrer die manuelle Steuerung wiederaufnimmt.
Die Verwendung der Kupplungswinkelschätzroutine 130 kann vorteilhafterweise in Verbindung mit der Sensorfehlerminderungsroutine 180 genutzt werden, um dem Fahrer eine ruhigere Reaktion auf den Sensorfehler bereitzustellen, als anderweitig bereitgestellt werden könnte. Sollte beispielsweise der Kupplungswinkelsensor 44 ausfallen, kann die Kupplungswinkelschätzroutine 130 verwendet werden, um den Kupplungswinkel γ basierend auf den immer noch funktionierenden Sensoren zu schätzen (z. B. Sensormodul 20 und/oder Raddrehzahlsensoren 23). Der geschätzte Kupplungswinkel γ kann dann durch die Steuerung 28 beim Erzeugen einer Gegenmaßnahme verwendet werden. Durch Nutzen vorhandener Sensoren sowie der Kupplungswinkelschätzroutine 130 kann die Sensorfehlerminderungsroutine 180 zum Zeitpunkt des Sensorfehlers eine auf die bestimmte Dynamik des Fahrzeugs 14 und Anhängers 12 zugeschnittene Gegenmaßnahme bereitstellen. Darüberhinaus kann die Sensorfehlerminderungsroutine 180 dem Fahrer eine größere Zeitspanne zum Reagieren auf den Sensorfehler einräumen. Beispielsweise benötigt die Sensorfehlerminderungsroutine 180 bei einer Schätzung der Dynamik zwischen Fahrzeug 14 und Anhänger 12 keinen unmittelbaren Fahrereingriff oder Anhalten des Fahrzeugs 14, um eine inakzeptable Anhängerrücksetzbedingung zu verhindern.
Weiter bezugnehmend auf 8 kann der Fahrereingriff aus Schritt 188 verschiedene Aktionen, der Steuerung 28 signalisierend, dass der Fahrer die manuelle Steuerung des Fahrzeugs 14 wiederaufgenommen hat, umfassen. Beispielsweise kann die Steuerung 28 in einer Ausführungsform dazu ausgelegt sein, ein externes Drehmoment zu detektieren, das auf den Drehmomentsensor 70 des Lenkrads 68 angewendet wird. Ein externes Drehmoment am Lenkrad 68 kann darauf hinweisen, dass der Fahrer das Rad 68 ergreift oder dreht, um die manuelle Steuerung wiederaufzunehmen. In einer anderen Ausführungsform kann die Steuerung 28 dazu ausgelegt sein, auf das Durchtreten des Bremspedals des Fahrzeugs 14 zu reagieren. Die Aktivierung des Bremspedals weist darauf hin, dass sich der Fahrer des Alarms bewusst ist und eingreift, um die manuelle Steuerung des Fahrzeugs 14 wiederaufzunehmen. In noch weiteren Ausführungsformen kann Schritt 188 zum Detektieren eines Fahrereingriffs erfüllt werden, indem der Fahrer den Alarm durch eine Sprachbestätigung, eine interaktive Taste an der Mensch-Maschine-Schnittstelle 80 oder durch andere vorstellbare Verfahren zum Kommunizieren von Wahrnehmen des Alarms durch den Fahrer an die Steuerung 28 quittiert.
Es versteht sich, dass Variationen und Modifikationen an den oben erwähnten Strukturen und Verfahren vorgenommen werden können, ohne von den Konzepten der vorliegenden Erfindung abzuweichen, und es versteht sich ferner, dass solche Konzepte als durch die folgenden Ansprüche abgedeckt zu verstehen sind, sofern diese Ansprüche durch ihre Sprache nicht ausdrücklich etwas anderes angeben.

Claims

Anhängerrücksetzunterstützungssystem, Folgendes umfassend: einen Sensor, einen Kupplungswinkel zwischen einem Fahrzeug und einem Anhänger erfassend; eine Lenkeingabevorrichtung, einen Rücksetzpfad des Anhängers bereitstellend; und eine Steuerung, eine Lenkanweisung für das Fahrzeug basierend auf dem Kupplungswinkel und dem Rücksetzpfad erzeugend, wobei die Steuerung eine Gegenmaßnahme zum Betreiben des Fahrzeugs erzeugt, wenn der Sensor den Kupplungswinkel nicht erfassen kann.
Anhängerrücksetzunterstützungssystem nach Anspruch 1, wobei die Gegenmaßnahme eine Bremsanweisung, eine Triebstranganweisung und/oder eine Lenkanweisung umfasst.
Anhängerrücksetzunterstützungssystem nach einem der Ansprüche 1 und 2, weiterhin umfassend: ein Lenkrad des Fahrzeugs zum Anweisen eines Lenkwinkels des Fahrzeugs, wobei die Steuerung die Gegenmaßnahme deaktiviert, wenn ein externes Drehmoment auf das Lenkrad angewendet wird.
Anhängerrücksetzunterstützungssystem nach Anspruch 3, wobei das Lenkrad einen Drehmomentsensor zum Erfassen eines internen Drehmoments, angewendet durch ein Servolenksystem, und des externen Drehmoments, angewendet durch einen Fahrer des Fahrzeugs, umfasst.
Anhängerrücksetzunterstützungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Gegenmaßnahme erzeugt wird, nachdem der Kupplungswinkel eine Schwellenzeitspanne nicht erfasst wird, und wobei die Gegenmaßnahme dazu ausgelegt ist, eine Einknickbedingung zu verhindern.
Anhängerrücksetzunterstützungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Lenkeingabevorrichtung einen drehbaren Knopf umfasst, dazu ausgelegt, eine den Rücksetzpfad definierende Bahnkrümmung des Anhängers bereitzustellen.
Sensorfehlerminderungssystem für ein Anhängerrücksetzunterstützungssystem, das Folgendes umfasst: einen Sensor, einen Kupplungswinkel zwischen einem Fahrzeug und einem Anhänger messend; und eine Steuerung, Fehler des Sensors beim Messen des Kupplungswinkels detektierend, eine Gegenmaßnahme aktivierend, wenn der Sensor ausfällt, und die Gegenmaßnahme bei einem Fahrereingriff zum Betreiben des Fahrzeugs deaktivierend.
Sensorfehlerminderungssystem nach Anspruch 7, weiterhin umfassend: eine Lenkeingabevorrichtung, einen Rücksetzpfad des Anhängers bereitstellend, wobei die Steuerung eine Lenkanweisung für das Fahrzeug erzeugt, um den Anhänger entlang des Rücksetzpfades basierend auf dem Kupplungswinkel und einer kinematischen Beziehung zu führen.
Sensorfehlerminderungssystem nach Anspruch 8, weiterhin umfassend: ein Lenkrad des Fahrzeugs zum Anweisen eines Lenkwinkels des Fahrzeugs, wobei die Steuerung die Gegenmaßnahme deaktiviert, wenn ein externes Drehmoment auf das Lenkrad angewendet wird.
Sensorfehlerminderungssystem nach einem der Ansprüche 7 bis 9, wobei die Gegenmaßnahme eine Bremsanweisung, eine Triebstranganweisung und/oder eine Lenkanweisung umfasst.
Sensorfehlerminderungssystem nach einem der Ansprüche 7 bis 10, weiterhin umfassend: ein Lenkrad des Fahrzeugs, einen Drehmomentsensor zum Erfassen eines internen Drehmoments, angewendet durch ein Lenksystem des Fahrzeugs, und eines externen Drehmoments, angewendet durch einen Fahrer des Fahrzeugs zum manuellen Steuern des Fahrzeugs, aufweisend, wobei die Steuerung die Gegenmaßnahme deaktiviert, wenn das externe Drehmoment erfasst wird.
Sensorfehlerminderungssystem nach einem der Ansprüche 7 bis 11, weiterhin umfassend: ein Bremssteuerungssystem des Fahrzeugs, erfassend, wenn ein Bremspedal niedergedrückt wird, wobei die Gegenmaßnahme deaktiviert wird, wenn das Bremspedal niedergedrückt wird.
Sensorfehlerminderungssystem nach einem der Ansprüche 7 bis 12, wobei die Gegenmaßnahme dazu ausgelegt ist, eine Einknickbedingung und/oder eine Übergeschwindigkeitsbedingung zu verhindern.
Sensorfehlerminderungssystem nach einem der Ansprüche 7 bis 13, wobei die Lenkeingabevorrichtung einen drehbaren Knopf umfasst, dazu ausgelegt, eine einen Rücksetzpfad definierende Bahnkrümmung des Anhängers bereitzustellen.