DE102015120915A1

DE102015120915A1 - Abminderung von Eingabevorrichtungsfehlern und Modusverwaltung

Info

Publication number: DE102015120915A1
Application number: DE102015120915.2A
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: 2015-12-02
Publication date: 2016-06-09
Also published as: US20160159348A1; US9522677B2

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. Darüber hinaus umfasst das Anhängerrücksetzunterstützungssystem eine Steuerung, die eine Lenkanweisung für das Fahrzeug basierend auf dem Kupplungswinkel und dem Rücksetzpfad erzeugt. Die Steuerung erzeugt eine Gegenmaßnahme zum Betreiben des Fahrzeugs, wenn die Lenkeingabevorrichtung den gewünschten Rücksetzpfad nicht bereitstellen kann oder wenn die Steuerung anderweitig nicht in der Lage ist, das Eingangssignal von der Lenkeingabevorrichtung zu erfassen.

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 Schieben 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. Darüber hinaus 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 eines Sensorfehlers eines Anhängerrücksetzunterstützungssystems Erfassen eines Kupplungswinkels zwischen einem Fahrzeug und einem Anhänger. Das Verfahren erzeugt außerdem eine Lenkanweisung für das Fahrzeug basierend auf dem Kupplungswinkel. Darüber hinaus 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 auf ein mit einem Anhänger verbundenes Fahrzeug mit einer Ausführungsform eines Kupplungswinkelsensors zum Betreiben eines Anhängerrücksetzunterstützungssystems;
ist 2 ein Blockdiagramm, das eine Ausführungsform des Anhängerrücksetzunterstützungssystems mit einer Lenkeingabevorrichtung, einer Bahnkrümmungssteuerung und einem Anhängerbremssystem darstellt;
ist 3 eine schematische Darstellung, die die Geometrie eines Fahrzeugs und eines Anhängers mit einem darüber gelegten zweidimensionalen x-y-Koordinatensystem, das Variablen identifiziert, die zum Bestimmen einer kinematischen Beziehung des Fahrzeugs und des Anhängers für das Anhängerrücksetzunterstützungssystem verwendet werden, gemäß einer Ausführungsform darstellt;
ist 4 eine schematische Darstellung, die eine Beziehung zwischen einem Kupplungswinkel und einem Lenkwinkel des Fahrzeugs relativ zu Bahnkrümmung des Anhängers und einem Einknickwinkel zeigt;
ist 5 eine Draufsicht auf eine Lenkeingabevorrichtung, die gemäß einer Ausführungsform einen drehbaren Knopf zum Betätigen des Anhängerrücksetzunterstützungssystems aufweist;
ist 6 eine Draufsicht auf eine weitere Ausführungsform eines drehbaren Knopfes zum Auswählen einer gewünschten Bahnkrümmung eines Anhängers und eine entsprechende schematische Darstellung, die ein Fahrzeug und einen Anhänger mit verschiedenen, mit auswählbaren und mit gewünschten Bahnkrümmungen korrelierenden Anhängerbahnkrümmungswegen darstellt;
ist 7 ein Flussdiagramm, das ein Verfahren zum Betreiben eines Anhängerrücksetzunterstützungssystems unter Verwendung einer Betriebsroutine zum Lenken eines einen Anhänger zurücksetzenden Fahrzeugs mit normalisierter Bahnkrümmung gemäß einer Ausführungsform darstellt; und
ist 8 ein Flussdiagramm, das ein Verfahren gemäß einer Ausführungsform zum Betreiben eines Anhängerrücksetzunterstützungssystems darstellt, nachdem eine Eingabevorrichtung ausgefallen ist.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Zum Zwecke der Beschreibung 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.
Bezug nehmend auf 1–8 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 generieren. Das Anhängerrücksetzunterstützungssystem 10 gemäß einer solchen Ausführungsform kann auch ein Fahrzeugsensorsystem 17 umfassen, das eine Fahrzeuggierrate ω₁ und eine Fahrzeuggeschwindigkeit v₁ generiert. Die Steuerung 28 des Anhängerrücksetzunterstützungssystems 10 kann so einen Kupplungswinkel γ basierend auf der Anhängergierrate ω₂, der Fahrzeuggierrate ω₁ und der Fahrzeuggeschwindigkeit v₁ mit Blick auf eine kinematische 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 Bedienung der Lenkeingabevorrichtung 18 mehrere Auswahlmöglichkeiten bereitstellen, 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. Daher ist die Genauigkeit der Kupplungswinkelschätzung kritisch für das Betätigen des Anhängerrücksetzunterstützungssystems 10. Allerdings versteht es sich, dass ein solches System zum unmittelbaren Schätzen von Kupplungswinkel in Verbindung mit zusätzlichen oder alternativen Fahrzeugmerkmalen wie Anhängerpendelüberwachung verwendet werden kann.
Bezug nehmend auf die Ausführungsform aus 1 ist das Fahrzeug 14 als Pickup-Wagen ausgeführt, der 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, sich längs ausgehend von dem geschlossenen Ladebereich 34 nach vorn erstreckend, 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 lässt sich auf der Kupplungskugel 40 verschließen, 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 Bezug nehmend 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 am oberen Bereich der Fahrzeugheckklappe 48 am Heck das Fahrzeugs 14 befinden kann, wie gezeigt, sodass die Kamera 46 relativ zu der Deichsel 36 des Anhängers 12 erhöht sein kann. Die dargestellte Kamera 46 hat ein Darstellungssichtfeld 50, das dazu angeordnet und ausgerichtet ist, eines oder mehrere Bilder des Anhängers 12 zu erfassen, einschließlich einer oder mehrerer Zielpositionierungszonen für zumindest ein zu sicherndes Ziel 52. 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 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. Darüber hinaus 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 Ausführungsform des in 1 dargestellten Sensormoduls 20 umfasst eine, an der Deichsel 36 des Anhängers 12 nahe des geschlossenen Ladebereichs 34 montierte in einem Gehäuse untergebrachte 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 erzeugt mehrere Signale, die unterschiedliches dynamisches Verhalten des Anhängers 12 anzeigen. 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 in einem Gehäuse 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, die plus und minus fünfundvierzig Grad in Bezug auf die Längsrichtung des Anhängers angeordnet oder parallel zu der Längs- und Querrichtung des Anhängers angeordnet sind, 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. Darüber hinaus 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 in Bezug auf eine kinematische 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 eine Anhängerpendelbedingung abzuschwächen.
Bezug nehmend 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 des Positionierungsgeräts 56 mit Bezug zum Anhänger 12 und/oder zum Fahrzeug 14 und basierend auf dem geschätzten Kupplungswinkel γ umfassen können. 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 mit einem Servolenksystem 62 des Fahrzeugs 14 in Kommunikationsverbindung, 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, wobei der Lenkwinkel von einem Lenkwinkelsensor 67 des Servolenksystems 62 erfasst werden kann. Die Lenkanweisung kann durch das Anhängerrücksetzunterstützungssystem 10 zum autonomen Lenken während eines Rücksetzmanövers bereitgestellt werden 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, sodass sich das Lenkrad 68 über ein internes Drehmoment gemeinsam mit den gelenkten Rädern 64 bewegt, wodurch ein manueller Eingriff mit dem Lenkrad 68 während eines autonomen Lenkens verhindert wird. Insbesondere ist ein Drehmomentsensor 70 am Servolenksystem 62 vorgesehen, der Drehmoment (z. B. Ergreifen und/oder Drehen) am Lenkrad 68 erfasst, das von einer autonomen Steuerung des Lenkrads 68 nicht erwartet wird und daher auf einen manuellen Eingriff durch den Fahrer hindeutet. In einigen Ausführungsformen kann ein auf das Lenkrad 68 wirkendes externes Drehmoment als ein Signal an die Steuerung 28 dienen, dass der Fahrer die manuelle Steuerung übernommen hat und das Fahrzeug 14 Lenkmanöver und/oder Alarme abzubrechen soll
In alternativen Ausführungsformen haben einige Fahrzeuge ein Servolenksystem 62, das es einem Lenkrad 68 ermöglicht, 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, in der das Servolenksystem 62 des Fahrzeugs die gelenkten Räder 64 steuert (z. B. autonomes Lenken, wie durch das Anhängerrücksetzunterstützungssystem 10 angewiesen), gedreht werden. 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 Bezug nehmend 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 Fahrzeug- 14 und Anhängerzuständen 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 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 ermöglichen, Bremsen des Fahrzeugs 14 während Rücksetzens des Anhängers 12 zu steuern. Beispielsweise kann das Anhängerrücksetzunterstützungssystem 10 in einigen Ausführungsformen Geschwindigkeit des Fahrzeugs 14 während 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 eines physischen Kontakts (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 Ausfalls nicht bewusst, bis die nicht akzeptable Anhängerrücksetzbedingung unmittelbar bevorsteht oder bereits eingetreten ist. Daher wird hier offenbart, dass das Anhängerrücksetzunterstützungssystem 10 ein Alarmsignal, das einer Benachrichtigung über eine tatsächliche, bevorstehende und/oder antizipierte nicht akzeptable Anhängerrücksetzbedingung entspricht, erzeugen kann und vor einem Fahrereingriff eine Gegenmaßnahme erzeugen kann, um eine solche nicht akzeptable Anhängerrücksetzbedingung zu verhindern, wie nachfolgend hier beschrieben wird.
Das Triebstrangsteuerungssystem 74, wie es in der in 2 dargestellten Ausführungsform gezeigt ist, kann ebenfalls mit dem Anhängerrücksetzunterstützungssystem 10 zum Regulieren der Geschwindigkeit und der Beschleunigung des Fahrzeugs 14 während 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 Einknicken und dynamische Instabilität des Anhängerwinkels oder wenn der Ausfall eines Sensors und/oder einer Eingabevorrichtung detektiert wird, zu begrenzen. Ähnlich den Betrachtungen darüber, wie hohe Geschwindigkeit mit nicht akzeptablen Anhängerrücksetzbedingungen zusammenhängt, können auch Bahnkrümmungsanforderungen durch den Fahrer mit hoher Beschleunigung und hoher Dynamik zu solchen nicht akzeptablen Anhängerrücksetzbedingungen führen.
Weiterhin Bezug nehmend 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 kann bzw. können einen akustischen Alarm bereitstellen. Darüber hinaus kann das Anhängerrücksetzunterstützungssystem 10 und/oder Fahrzeugalarmsystem 76 mit einer Mensch-Maschine-Schnittstelle (HMI Human Machine Interface) 80 für das Fahrzeug 14 kommunizieren. Die HMI 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. Darüber hinaus kann das Anhängerrücksetzunterstützungssystem 10 über drahtlose Kommunikation mit einer weiteren Ausführungsform der HMI 80 kommunizieren, wie etwa 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 zum Gestatten des Informationsaustauschs untereinander verbunden ist. Hier wird offenbart, dass die Lenkeingabevorrichtung 18 in einer verkabelten oder kabellosen Weise mit der Steuerung 28 verbunden 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 definiert. Insbesondere kann die Lenkeingabevorrichtung 18 eine Auswahl oder Positionsinformationen bereitstellen, die mit einer gewünschten Bahnkrümmung 26 des gewünschten Rücksetzfahrwegs des Anhängers 12 korreliert. Darüber hinaus können die von der Lenkeingabevorrichtung 18 bereitgestellten Anhängerlenkanweisungen Informationen im Zusammenhang mit einer angewiesenen Änderung des Fahrwegs umfassen, wie etwa 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 etwa einem gewünschten Bahnkrümmungswert von null, der einen im Wesentlichen geraden Fahrweg für den Anhänger definiert, zu fahren hat. Unter Berücksichtigung der Wichtigkeit der Lenkeingabevorrichtung 18 beim Steuern des Fahrzeugs 14 und des Anhängers 12 während der Bewegung können Fehlerübergangssysteme, die auf ein Mildern eines Ausfalls der Lenkeingabevorrichtung 18 durch Erzeugen einer Gegenmaßnahme gerichtet sind, ein wünschenswertes Merkmal im Anhängerrücksetzunterstützungssystem 10 sein. Entsprechend kann die Steuerung 28 des Anhängerrücksetzunterstützungssystems 10 einen Ausfall der Lenkeingabevorrichtung 18 detektieren und eine Gegenmaßnahme einleiten, wenn die Lenkeingabevorrichtung 18 ausfällt, bis der Fahrer die operative Steuerung des Fahrzeugs 14 wiedererlangt.
Wie nachfolgend ausführlicher erörtert wird, kann die Lenkeingabevorrichtung 18 gemäß einer Ausführungsform eine bewegbare Steuereingabevorrichtung umfassen, um es einem Fahrer des Fahrzeugs 14 zu ermöglichen, 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 sich im Wesentlichen parallel zu einer oberen Oberfläche oder Fläche des drehbaren Knopfes 30 erstreckenden Drehachse drehbar sein. Darüber hinaus 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 Joystick, ein Tastenfeld, eine Reihe von drückbaren Tasten oder Schaltern, eine verschiebbare Eingabevorrichtung, verschiedene Benutzerschnittstellen auf einer Touchscreendisplay, 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 etwa zum Bereitstellen von Eingaben für andere Fahrzeugmerkmale oder -systeme.
Immer noch Bezug nehmend 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 zum Beeinflussen der Lenkung des Fahrzeugs 14 bereitgestellt werden, 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 etwa das Sensorsystem 16, das Servolenksystem 62 und andere in Betracht kommende bordinterne und bordexterne Fahrzeugsteuerungssysteme integriert sind.
Bezug nehmend 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 für ein gemäß einigen Ausführungsformen ausgelegtes Anhängerrücksetzunterstützungssystem 10 wünschenswert sein kann, einschließlich für die 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, der durch das Fahrzeug 14 bei einer relativ niedrigen Geschwindigkeit zurückgesetzt wird, Räder des Fahrzeugs 14 und des Anhängers 12 mit vernachlässigbarem (z. B. keinem) Schlupf, Reifen des Fahrzeugs 14 mit vernachlässigbarer (z. B. keiner) lateralen Elastizität Reifen des Fahrzeugs 14 und des Anhängers 12 mit vernachlässigbarer (z. B. keiner) Verformung vernachlässigbare Aktuatordynamik des Fahrzeugs 14, das Fahrzeug 14 und den Anhänger 12 mit vernachlässigbaren (z. B. keinen) Wank- oder Nickbewegungen, unter anderen vorstellbaren Faktoren mit dem Potenzial, eine Auswirkung auf 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 dem Krümmungsradius r₂ der Anhängerbahn am Mittelpunkt einer Achse des Anhängers 12, dem Lenkwinkel δ der gelenkten Räder 64 des Fahrzeugs 14 und dem Kupplungswinkel γ können in der nachfolgend angegebenen Gleichung ausgedrückt werden. Wenn daher der Kupplungswinkel γ vorgegeben ist, kann die Krümmung κ₂ der Anhängerbahn basierend auf einem Regulieren des Lenkwinkels δ gesteuert werden (wobei β die Anhängergierrate ist und η die Anhängergeschwindigkeit ist).
Diese Beziehung kann derart umgeformt werden, dass sie den Lenkwinkel δ als eine Funktion der Krümmung κ₂ der Anhängerbahn und des Kupplungswinkels γ bereitstellt.
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 der Schwerkraft. K ist ein geschwindigkeitsabhängiger Parameter, der, wenn er auf Null gesetzt wird, 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, aus erfasstem Anhängerverhalten in Reaktion auf Fahrzeuglenkanweisungen ermittelt werden oder anderweitig aus durch den Anhänger 12 bereitgestellten Signalen ermittelt werden. Die Anhängerbahnkrümmung 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 zum Zwecke des Betreibens des Anhängerrücksetzunterstützungssystems 10, wenn ein Schwanenhalsauflieger oder ein anderer ähnlicher Anhänger mit einer Kupplungskugel oder einer über einer Hinterachse des Fahrzeugs 14 befindlichen Sattelkupplungsverbindung verbunden ist, eine Annahme getroffen werden, dass ein Längsabstand L zwischen der drehenden Verbindung und der Hinterachse des Fahrzeugs 14 gleich Null 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 etwa 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 Bezug nehmend 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 für das Fahrzeug/Anhänger-System eine Einknickbedingung zu erreichen) zu begrenzen. Ein Einknickwinkel γ(j) bezieht sich auf einen Kupplungswinkel γ, der während 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 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, wobei der Kupplungswinkel γ des Fahrzeug/Anhänger-Systems relativ klein gehalten wird.
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.
Das Lösen der obigen Gleichung für den 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 zum Einknickwinkel verwendet werden.
wobei a = L²tan²δ(max) + W²; b = 2LDtan²δ(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 ein Einknicken ermöglichende Bedingung ist, dass Steuerungsmechanismen für die Anhängerbahnkrümmung (z. B. die gemäß des offenbarten Gegenstands) im Allgemeinen Lenkanweisungen an einem momentanen Punkt in der Zeit während Rücksetzens eines Anhängers 12 berechnen. Allerdings berücksichtigen diese Berechnungen typischerweise nicht Verzögerung im Lenksteuerungssystem des Fahrzeugs 14 (z. B. Verzögerung in einer Lenkungs-EPAS-Steuerung). Ein weiterer Grund für die ein Einknicken ermöglichende Bedingung ist, dass Steuerungsmechanismen für die Anhängerbahnkrümmung im Allgemeinen 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 eines Einknickens können gemäß einer Ausführungsform durch die Steuerung 28 empfangen werden, um eine ein Einknicken ermöglichende Bedingung der Kombination aus Fahrzeug und Anhänger an einem bestimmten Punkt in der Zeit (z. B. an dem Punkt in der Zeit, an dem die Informationen zum Bestimmen eines Einknickens erfasst wurden) zu verarbeiten und zu charakterisieren. Beispiele für die Informationen zum Bestimmen eines Einknickens umfassen, ohne darauf beschränkt zu sein, Informationen, die einen geschätzten Kupplungswinkel γ charakterisieren, Informationen, die einen Fahrzeugfahrpedaldurchgangszustand charakterisieren, Informationen, die eine Geschwindigkeit des Fahrzeugs 14 charakterisieren, Informationen, die eine Längsbeschleunigung des Fahrzeugs 14 charakterisieren, Informationen, die ein durch ein Bremssystem des Fahrzeugs 14 angewendetes Bremsmoment charakterisieren, Informationen, die ein auf die angetriebenen Räder des Fahrzeugs 14 angewendetes Triebstrangmoment charakterisieren, und Informationen, die Größe und Rate der vom Fahrer angeforderten Anhängerbahnkrümmung charakterisieren. In diesem Zusammenhang würden die Informationen zum Bestimmen eines Einknickens kontinuierlich überwacht werden, wie etwa durch eine elektronische Steuereinheit (ECU), die die Funktion des Anhängerrücksetzassistenten (TBA, Trailer Backup Assist) ausübt. Nach Empfang der Informationen zum Bestimmen eines Einknickens kann eine Routine die Informationen zum Bestimmen eines Einknickens verarbeiten, um zu bestimmen, ob die Kombination aus Fahrzeug und Anhänger die ein Einknicken ermöglichende Bedingung an dem bestimmten Punkt in der Zeit erreicht hat. Das Ziel des Vorgangs zum Auswerten der Informationen zum Bestimmen eines Einknickens besteht darin zu bestimmen, ob eine ein Einknicken ermöglichende Bedingung zu dem durch die Informationen zum Bestimmen eines Einknickens definierten Punkt in der Zeit erreicht wurde. Wenn bestimmt wird, dass eine ein Einknicken ermöglichende Bedingung zu dem bestimmten Punkt in der Zeit vorhanden ist, kann eine Routine auch eine anwendbare Gegenmaßnahme oder Gegenmaßnahmen zum Umsetzen bestimmen. Entsprechend wird in einigen Ausführungsformen in Abhängigkeit von einem Parameter, der als wichtige Einflussgröße der ein Einknicken ermöglichenden Bedingung identifiziert ist, eine anwendbare Gegenmaßnahme ausgewählt. Allerdings wird in weiteren Ausführungsformen eine anwendbare Gegenmaßnahme ausgewählt, die am besten zum Vermindern der ein Einknicken ermöglichenden Bedingung geeignet ist. In noch einer weiteren Ausführungsform kann eine vordefinierte Gegenmaßnahme oder können eine vordefinierte Menge an Gegenmaßnahmen die anwendbare(n) Gegenmaßnahme(n) sein.
Jetzt Bezug nehmend auf 5 wird eine Ausführungsform der Lenkeingabevorrichtung 18 dargestellt, die an einer Mittelkonsole 108 des Fahrzeugs 14 nahe einem Schalthebel 110 angeordnet ist. 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, sodass 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 5–6 dargestellt, kann auf eine mittlere oder Ruheposition P(AR) 114 zwischen entgegengesetzten Drehbereichen der Bewegung R(R), R(L) voreingestellt sein (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 in Bezug auf die Ruheposition P(AR) 114 erhöhen (z. B. nicht-linear). Darüber hinaus kann der drehbare Knopf 30 mit positionsanzeigenden Vertiefungen ausgelegt werden, sodass 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 in Bezug auf die Ruheposition P(AR) 114 und eine Bewegungsrichtung des drehbaren Knopfes 30 in Bezug auf die Ruheposition P(AR) 114 erzeugen. Es wird auch in Betracht gezogen, dass die Drehrate des drehbaren Knopfes 30 auch zum Bestimmen der gewünschten Bahnkrümmungsausgabe an die Steuerung 28 verwendet werden kann. Die Ruheposition P(AR) 114 des Knopfes entspricht einem Signal, dass anzeigt, dass das Fahrzeug 14 so gelenkt werden sollte, dass der Anhänger 12 entlang eines im Wesentlichen geraden Rücksetzpfads (Anhängerbahnkrümmungsanforderung vom Fahrer ist null) rückgesetzt wird, wie durch die Längsrichtung 22 des Anhängers 12 definiert ist, wenn der Knopf zur Ruheposition P(AR) zurückbewegt wurde. Eine maximale Position des Knopfes 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, das einen engsten Bahnkrümmungsradius (d. h. spitzeste Trajektorie oder kleinster Bahnkrümmungsradius) eines Fahrwegs des Anhängers 12 anzeigt, der möglich ist, ohne dass die zugehörigen Fahrzeuglenkinformationen eine Einknickbedingung verursachen.
Wie in 6 gezeigt ist, 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, einer im Wesentlichen geraden Rücksetzfahrweg 26 entsprechenden Position 114, wie sie durch die Längsrichtung 22 des Anhängers 12 definiert ist, und verschiedene Drehpositionen 116, 118, 120, 122 auf einander gegenüberliegenden Seiten der mittleren Position 114, zu einer gewünschte Bahnkrümmung 26 führen, die einem Radius des gewünschten Rücksetzfahrwegs für den Anhänger 12 an der angewiesenen Drehposition entspricht. Es wird in Betracht gezogen, dass der drehbare Knopf 30 im Einklang mit Ausführungsformen des offenbarten Gegenstands ausgelegt werden kann und das Mittel zum Voreinstellen auf eine Ruheposition P(AR) zwischen entgegengesetzten Drehbereichen der Bewegung weggelassen wird. Fehlen eines solchen Voreinstellens kann es gestatten, eine aktuelle Drehposition des drehbaren Knopfes 30 beizubehalten, 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 joystickartige Eingabe und ähnliches.
Bezug nehmend auf 7 wird ein Verfahren zum Betreiben einer Ausführungsform des Anhängerrücksetzunterstützungssystems 10 dargestellt, das als eine Ausführungsform der Betriebsroutine 132 (2) dargestellt ist. 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 etwa durch Treffen einer Auswahl auf der Anzeige 82 der Fahrzeug-HMI 80. Der nächste Schritt 136 ermittelt dann die kinematische Beziehung zwischen dem verbundenen Anhänger 12 und dem Fahrzeug 14. Zum Ermitteln der kinematischen Beziehung müssen verschiedene Parameter des Fahrzeugs 14 und des Anhängers 12 erfasst, durch den Fahrer eingegeben oder anderweitig für das Anhängerrücksetzunterstützungssystem 10 ermittelt werden, um Lenkanweisungen für das Servolenksystem 62 in Übereinstimmung mit der gewünschten Bahnkrümmung oder dem Rücksetzpafd 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 Ausführen der Kupplungswinkelschätzroutine 130 zu bestimmen.
Bezug nehmend auf 8 ist es aufgrund der automatisierten Natur des Anhängerrücksetzunterstützungssystems 10 wünschenswert, Fehlerübergangssysteme einzuschließen, die dazu konzipiert sind, umgesetzt zu werden, wenn die Lenkeingabevorrichtung 18 während Betreibens des Anhängerrücksetzunterstützungssystems 10 ausfällt. Unter einem solchen Umstand wäre es wünschenswert, dass das System den Fahrer vor dem Eingabefehler warnt, mindestens eine Gegenmaßnahme umsetzt, 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 Eingabefehler zu reagieren, und den Alarm und die Gegenmaßnahme beendet, nachdem der Fahrer die manuelle Steuerung des Fahrzeugs 14 wiedererlangt hat.
Entsprechend wird ein Verfahren zum Betreiben einer Lenkeingabefehlerminderungsroutine 180 dargestellt. Ähnlich anderen Anhängerrücksetzunterstützungsroutinen kann die Lenkeingabefehlerminderungsroutine 180 ebenfalls im Speicher 86 der Steuerung 28 gespeichert sein (2). Die Lenkeingabefehlerminderungsroutine 180 findet während der Betriebsroutine 132 statt und wird durch Schritt 182 zum Detektieren eines Lenkeingabevorrichtungsfehlers aktiviert. Der Fehler kann in jeder der oben erwähnten Ausführungsformen der Lenkeingabevorrichtung 18 oder Kombinationen aus diesen stattfinden. Nachdem der Fehler der Lenkeingabevorrichtung 18 (z. B. des drehbaren Knopfes 30) 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 konzipiert, den Fahrer zu benachrichtigen, dass die Lenkeingabevorrichtung 18 ausgefallen ist und dass 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 zeitgleich 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 festgelegt. 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 Bezug nehmend auf 8, kann der Schritt 182 zum Detektieren eines Eingabevorrichtungsfehlers mehr als mechanische oder elektrische Fehler der Eingabevorrichtung (z. B. des drehbaren Knopfes 30) umfassen. Beispielsweise kann ein Eingabevorrichtungsfehler ein Versagen der Lenkeingabevorrichtung 18 darin, einen gewünschten Rücksetzpfad nach einer Schwellenzeitdauer der Steuerung 28 bereitzustellen, einen Stromausfall an der Lenkeingabevorrichtung 18 und/oder der Steuerung 28, ein mechanisches und/oder elektrisches Versagen innerhalb der Steuerung 28, die Unfähigkeit der Steuerung 28, von der Lenkeingabevorrichtung 18 gesendete Signale zu erkennen und/oder zu verarbeiten, Verkabelungs- oder Übertragungsprobleme zwischen der Lenkeingabevorrichtung 18 und der Steuerung 28, sowie eine unbestimmte Fehlfunktion oder einen unbestimmten Fehler, der die Steuerung 28 am Erzeugen einer Lenkanweisung basierend auf einem in die Lenkeingabevorrichtung 18 eingegebenen gewünschten Rücksetzpfad hindern kann, beinhalten.
Weiter Bezug nehmend auf 8 kann Schritt 186 zum Erzeugen einer Gegenmaßnahme beinhalten, dass die Steuerung 28 eine Bremsanweisung und/oder eine Triebstranganweisung und/oder eine Lenkanweisung erzeugt. In einigen Ausführungsformen kann während Schritt 186 eine Kombination von Anweisungen erzeugt oder aktiviert werden, abhängig von der Natur des Sensorfehlers und der kinematischen Beziehung zwischen dem Fahrzeug 14 und dem Anhänger 12. In weiteren Ausführungsformen kann die Intensität, oder das Ausmaß, der erzeugten Gegenmaßnahme abhängig von der Natur des Sensorfehlers und der kinematischen Beziehung zwischen dem Fahrzeug 14 und dem Anhänger 12 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 Fehler der Lenkeingabevorrichtung 18 durch Wiederaufnehmen der manuellen Steuerung zu reagieren. Die Bremsanweisungsgegenmaßnahme weist das Bremsensteuerungssystem 72 an, den Bremsdruck am Fahrzeug 14 und/oder am Anhänger 12 zu erhöhen, um dadurch die Geschwindigkeit unabhängig von der Bremspedalposition zu verringern. Die eine Triebstranganweisung nutzenden Gegenmaßnahmen weisen das Triebstrangsteuerungssystem 74 an, die Leistung des Triebstrangs des Fahrzeugs 14 zu verringern, um dadurch das Fahrzeug 14 unabhängig von der Fahrpedalposition zu verlangsamen. 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, um dadurch die Möglichkeit zu vermindern, dass eine nicht akzeptable Anhängerrücksetzbedingung eintritt, bevor der Fahrer die manuelle Steuerung wieder aufnimmt.
Weiter Bezug nehmend auf 8 kann der Fahrereingriff aus Schritt 188 verschiedene Aktionen umfassen, die der Steuerung 28 signalisieren, dass der Fahrer die manuelle Steuerung des Fahrzeugs 14 wieder aufgenommen hat,. Beispielsweise kann die Steuerung 28 in einer Ausführungsform dazu ausgelegt sein, eine externes Drehmoment zu detektieren, das auf den Drehmomentsensor 70 des Lenkrads 68 aufgebracht wird. Ein externes Drehmoment am Lenkrad 68 kann darauf hinweisen, dass der Fahrer das Rad 68 ergreift oder dreht, um die manuelle Steuerung wieder aufzunehmen. 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 wieder aufzunehmen. In noch weiteren Ausführungsformen kann dem Schritt 188 zum Detektieren von Fahrereingriff entsprochen 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 der Wahrnehmung 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. Zeichenerklärung

Fig. 2	20	ANHÄNGERSENSORMODUL
	23	RADDREHZAHLSENSOR
	25	GIERRATENSENSOR
	27	BESCHLEUNIGUNGSMESSER
	44	KUPPLUNGSWINKELSENSOR
	56	POSITIONIERUNGSVORRICHTUNG
	17	FAHRZEUGSENSOREN
	58	GESCHWINDIGKEITSSENSOR
	60	GIERRATENSENSOR
	18	LENKEINGABEVORRICHTUNG
	30	DREHBARER KNOPF
	28	STEUERUNG
	84	MIKROPROZESSOR
	86	SPEICHER
	130	KUPPLUNGSWINKELSCHÄTZROUTINE
	132	BETRIEBSROUTINE
	98	BAHNKRÜMMUNGSROUTINE
	180	LENKEINGABEFEHLERMINDERUNGSROUTINE
	80	FAHRZEUG-HMI
	82	ANZEIGE
	72	FAHRZEUGBREMSENSTEUEURUNGSSYSTEM
	74	TRIEBSTRANGSTEUERUNGSSYSTEM
	62	SERVOLENKSYSTEM
	66	ELEKTRISCHER LENKMOTOR
	67	LENKWINKELSENSOR
	70	DREHMOMENTSENSOR
	76	FAHRZEUGALARMSYSTEM
	78	BREMSLEUCHTEN
	79	HUPE
	81	LAUTSPRECHER

Fig. 7	134	ANHÄNGERRÜCKSETZUNTERSTÜTZUNGSSYS TEM AKTIVIEREN
	136	KINEMATISCHE BEZIEHUNG BESTIMMEN
	160	KUPPLUNGSWINKEL BESTIMMEN
	162	GEWÜNSCHTE BAHNKRÜMMUNG VON DER LENKEINGABEVORRICHTUNG EMPFANGEN
	164	LENKANWEISUNG MIT BAHNKRÜMMUNGSROUTINE ERZEUGEN
	166	ANHÄNGER AUF GEWÜNSCHTER BAHNKRÜMMUNG FÜHREN

Fig. 8	182	SENSORFEHLER DETEKTIEREN
	184	ALARM ERZEUGEN
	186	GEGENMASSNAHME ERZEUGEN
	188	FAHREREINGRIFF DETEKTIEREN
	190	GEGENMASSNAHME UND ALARM DEAKTIVIEREN

Claims

Anhängerrücksetzunterstützungssystem, umfassend: einen einen Kupplungswinkel zwischen einem Fahrzeug und einem Anhänger messenden Sensor; eine, einen gewünschten Rücksetzpfad des Anhängers bereitstellende Lenkeingabevorrichtung; und eine Steuerung, die eine Lenkanweisung für das Fahrzeug basierend auf dem gewünschten Rücksetzpfad und dem Kupplungswinkel erzeugt und eine Gegenmaßnahme zum Betreiben des Fahrzeugs erzeugt, wenn die Lenkeingabevorrichtung den gewünschten Rücksetzpfad nicht bereitstellen kann.
Anhängerrücksetzunterstützungssystem nach Anspruch 1, wobei die Lenkeingabevorrichtung zwischen mehreren Auswahlmöglichkeiten betätigbar ist, die alle den gewünschten Rücksetzpfad des Anhängers definieren, wobei der gewünschte Rücksetzpfad durch eine Bahnkrümmung des Anhängers definiert ist.
Anhängerrücksetzunterstützungssystem nach einem der Ansprüche 1 und 2, wobei die Gegenmaßnahme eine Bremsanweisung, eine Triebstranganweisung und/oder eine Lenkanweisung umfasst.
Anhängerrücksetzunterstützungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, 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 aufgebracht wird.
Anhängerrücksetzunterstützungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei ein Lenkrad einen Drehmomentsensor zum Erfassen eines internen, durch ein Servolenksystem aufgebrachten Drehmoments und eines externen, durch einen Fahrer des Fahrzeugs aufgebrachten Drehmoments umfasst.
Anhängerrücksetzunterstützungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Gegenmaßnahme dazu ausgelegt ist, eine Einknickbedingung zu verhindern.
Anhängerrücksetzunterstützungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Lenkeingabevorrichtung einen drehbaren Knopf umfasst, der eine erste Position zum Bereitstellen eines im Wesentlichen geraden Rücksetzpfades, wie er durch den Anhänger definiert ist, und mehrere Drehpositionen auf der ersten Position gegenüberliegenden Seiten zum Bereitstellen von gekrümmten Rücksetzpfaden mit unterschiedlichen Graden an Bahnkrümmungen aufweist.
Eingabefehlerminderungssystem für ein einen Anhänger rücksetzendes Fahrzeug, umfassend: ein Lenkeingabemodul, das einen gewünschten Rücksetzpfad des Anhängers bereitstellt; und eine Steuerung, die detektiert, dass das Lenkeingabemodul den gewünschten Rücksetzpfad nicht bereitstellen kann, und eine Gegenmaßnahme aktiviert, wenn das Lenkeingabemodul ausfällt, und die Gegenmaßnahme bei einem Fahrereingriff zum Bedienen des Fahrzeugs deaktiviert.
Eingabefehlerminderungssystem nach Anspruch 8, wobei die Steuerung eine Lenkanweisung für das Fahrzeug erzeugt, um den Anhänger entlang des Rücksetzpfades basierend auf einem erfassten Kupplungswinkel und einer kinematischen Beziehung zwischen dem Fahrzeug und dem Anhänger zu führen.
Eingabefehlerminderungssystem nach einem der Ansprüche 8 und 9, weiterhin umfassend: ein Lenkrad zum direkten Steuern eines Lenkwinkels des Fahrzeugs, wobei die Steuerung die Gegenmaßnahme deaktiviert, wenn ein externes Drehmoment am Lenkrad erfasst wird.
Eingabefehlerminderungssystem nach Anspruch 10, wobei das Lenkrad einen Drehmomentsensor zum Erfassen eines internen, durch ein Lenksystem des Fahrzeugs aufgebrachten Drehmoments und des externen, durch einen Fahrer des Fahrzeugs zum manuellen Steuern des Fahrzeugs aufgebrachten Drehmoments umfasst.
Eingabefehlerminderungssystem nach einem der Ansprüche 8 bis 11, wobei das Lenkeingabemodul einen drehbaren Knopf umfasst, der dazu ausgelegt ist, eine den gewünschten Rücksetzpfad definierende Bahnkrümmung des Anhängers bereitzustellen.
Eingabefehlerminderungssystem nach einem der Ansprüche 8 bis 12, wobei die Gegenmaßnahme eine Bremsanweisung, eine Triebstranganweisung und/oder eine Lenkanweisung umfasst und wobei die Gegenmaßnahme dazu ausgelegt ist, eine Einknickbedingung zu verhindern.
Eingabefehlerminderungssystem nach einem der Ansprüche 8 bis 13, wobei der Fahrereingriff ein Erfassen eines externen Lenkmoments an einem Lenkrad und/oder ein Erfassen einer Bremsanweisung umfasst.
Eingabefehlerminderungssystem nach Anspruch 14, weiterhin umfassend: ein Bremsensteuerungssystem des Fahrzeugs, das erfasst, wenn ein Bremspedal durchgedrückt wird, um die Bremsanweisung zu definieren.