DE102016212415B4 - Method for automated maneuvering of a motor vehicle to a trailer and motor vehicle - Google Patents
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Abstract
Verfahren zum automatisierten Rangieren eines Kraftfahrzeugs (1) zu einem Anhänger (7), mittels mindestens einer Kamera (2), wobeiin dem Kraftfahrzeug (1) eine Karte (5) abgelegt ist, in der Landmarken (8, 9) eingetragen sind, wobei die realen Landmarken (8, 9) in der Umgebung des Anhängers (7) und auf dem Anhänger (7) positioniert sind, wobei durch die Landmarken (8, 9) Position und Ausrichtung des Anhängers (7) festgelegt sind, wobei mittels der mindestens einen Kamera (2) die realen Landmarken (8, 9) erfasst werden und eine Trajektorie (10, 11) zu dem Anhänger (7) unter Berücksichtigung der Landmarken (8, 9) berechnet oder ausgelesen wird, wobei anschließend das Kraftfahrzeug (1) vollautomatisiert die Trajektorie (10, 11) abfährt, wobeibei einer Abweichung der erfassten Landmarken (8, 9) mit den abgespeicherten Landmarken (8, 9) den Landmarken (9) auf dem Anhänger (7) eine höhere Wichtung bei der Festlegung der Trajektorie (10, 11) zugeordnet wird.Method for automated maneuvering of a motor vehicle (1) to a trailer (7) using at least one camera (2), wherein a map (5) is stored in the motor vehicle (1), in which landmarks (8, 9) are entered, wherein the real landmarks (8, 9) are positioned in the vicinity of the trailer (7) and on the trailer (7), the position and orientation of the trailer (7) being defined by the landmarks (8, 9), with the at least a camera (2), the real landmarks (8, 9) are recorded and a trajectory (10, 11) to the trailer (7) is calculated or read out taking into account the landmarks (8, 9), the motor vehicle (1) then follows the trajectory (10, 11) fully automatically, with a deviation of the recorded landmarks (8, 9) from the stored landmarks (8, 9), the landmarks (9) on the trailer (7) being given a higher weighting when determining the trajectory ( 10, 11).
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum automatisierten Rangieren eines Kraftfahrzeugs zu einem Anhänger und ein Kraftfahrzeug.The invention relates to a method for automatically maneuvering a motor vehicle to a trailer and a motor vehicle.
Das Rangieren eines Kraftfahrzeugs mit einer Anhängerkupplung zu einem Anhänger mit einer Deichsel ist ein schwieriger Vorgang. Daher sind Vorschläge gemacht worden, diesen Vorgang zu automatisieren.Maneuvering a motor vehicle with a hitch to a trailer with a drawbar is a difficult process. Therefore, proposals have been made to automate this process.
Ein solches automatisiertes Verfahren ist beispielsweise aus der
Ein ähnliches Verfahren ist aus der
Weiterhin offenbart die
Aus der
In der
Ein Problem bei dem bekannten Verfahren ist, dass eine Deichselerkennung teilweise schwierig ist und eine qualitativ hochwertige Kameras benötigt wird. Ein weiteres Problem stellt die Anbringung der speziellen Markierungen dar. Diese müssen sehr exakt angebracht werden. Auch eine Konturerfassung ist nicht einfach.A problem with the known method is that a drawbar recognition is sometimes difficult and a high-quality camera is required. Another problem is the attachment of the special markings. These have to be attached very precisely. Contour detection is also not easy.
Der Erfindung liegt das technische Problem zugrunde, ein Verfahren zum automatisierten Rangieren eines Kraftfahrzeugs zu einem Anhänger zur Verfügung zu stellen, das geringere Anforderungen an die Kamera stellt. Ein weiteres technisches Problem ist die Schaffung eines geeigneten Kraftfahrzeugs.The invention is based on the technical problem of providing a method for automated maneuvering of a motor vehicle to a trailer that places fewer demands on the camera. Another technical problem is the creation of a suitable motor vehicle.
Die Lösung des technischen Problems ergibt sich durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 4. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.The technical problem is solved by a method with the features of
Das Verfahren zum automatisierten Rangieren eines Kraftfahrzeugs zu einem Anhänger mittels mindestens einer Kamera benutzt eine in dem Kraftfahrzeug abgelegte Karte, in der Landmarken eingetragen sind, wobei die realen Landmarken in der Umgebung des Anhängers und auf dem Anhänger positioniert sind. Auf dem Anhänger schließt dabei auch allgemein an dem Anhänger mit ein. Durch die Landmarken ist die Position und Ausrichtung des Anhängers festgelegt. Mittels der mindestens einen Kamera werden die realen Landmarken erfasst. Dabei wird eine Trajektorie zu dem Anhänger unter Berücksichtigung der Landmarken berechnet oder ausgelesen, wobei anschließend das Kraftfahrzeug vollautomatisiert die Trajektorie abfährt. Der Vorteil der Landmarken ist, dass diese frei gewählt werden können, und zwar insbesondere im Hinblick auf ihre gute Erkennbarkeit durch die Kamera. So kann beispielsweise eine Landmarke auf dem Anhänger eine Ecke oder Kante sein. Entsprechend können auch in der Umgebung gut erkennbare Objekte als Landmarken ausgewählt werden.The method for automated maneuvering of a motor vehicle to a trailer using at least one camera uses a map stored in the motor vehicle, in which landmarks are entered, the real landmarks being positioned in the vicinity of the trailer and on the trailer. On the trailer also generally includes on the trailer. The position and orientation of the trailer is determined by the landmarks. The real landmarks are recorded by means of the at least one camera. In this case, a trajectory to the trailer is calculated or read out, taking into account the landmarks, with the motor vehicle then following the trajectory in a fully automated manner. The advantage of the landmarks is that they can be freely selected, in particular with regard to their good recognizability by the camera. For example, a landmark on the tag can be a corner or an edge. Correspondingly, objects that are easily recognizable in the surroundings can also be selected as landmarks.
Dabei wird bei einer Abweichung der erfassten Landmarken mit den abgespeicherten Landmarken den Landmarken auf dem Anhänger eine höhere Wichtung bei der Festlegung der Trajektorie zugeordnet als den Landmarken in der Umgebung, wobei im Extremfall ausschließlich die Landmarken auf dem Anhänger verwendet werden. Hierdurch wird verhindert, dass es aufgrund einer Verschiebung des Anhängers zu einer Fehlrangierung kommt.If the detected landmarks deviate from the stored landmarks, the landmarks on the trailer are assigned a higher weighting when determining the trajectory than the landmarks in the area, with only the landmarks on the trailer being used in extreme cases. This prevents incorrect maneuvering due to a displacement of the trailer.
In einer Ausführungsform werden nur Landmarken in der Umgebung des Anhängers verwendet. Diese lassen sich sehr einfach in großer Zahl ermitteln und einfach wiedererkennen. Dabei kann allerdings das Problem auftreten, dass, wenn der Anhänger nach dem Abstellen z.B. manuell bewegt wird, dies nicht erkannt wird, was dann zu einer Fehlrangierung führen kann.In one embodiment, only landmarks in the vicinity of the trailer are used. These can be determined very easily in large numbers and easily recognized. However, the problem can arise that if the trailer is moved manually after parking, for example, this is not recognized, which can then lead to incorrect maneuvering.
In einer weiteren Ausführungsform werden beim Abstellen des Anhängers die Landmarken durch die mindestens eine Kamera erfasst und in der Karte abgespeichert, sodass dann diese für einen späteren Rangiervorgang zum Wiederankoppeln zur Verfügung stehen. Der Vorteil ist, dass die mindestens eine Kamera selbst die Landmarken bestimmt, die diese später auch wiederfinden soll. D.h. die Kamera wird auch nur Landmarken auswählen, die sie gut erkennen kann. Daher stellt auch eine Kameraqualität kein Problem dar. Alternativ oder ergänzend kann die abgefahrene Trajektorie bis zum Abstellort und/oder vom Abstellort des Anhängers aufgezeichnet und abgespeichert werden. Dadurch muss später die Trajektorie beim Rangieren zum Wiederankoppeln nicht neu berechnet werden. Dies setzt aber voraus, dass das Kraftfahrzeug, das zum Anhänger rangiert werden soll, auch das Fahrzeug ist, das den Anhänger abgestellt hat.In a further embodiment, when the trailer is parked, the landmarks are recorded by the at least one camera and stored in the map, so that these are then available for reconnecting for a later maneuvering process. The advantage is that the at least one camera itself determines the landmarks that it is supposed to find again later. This means that the camera will only select landmarks that it can recognize well. Camera quality is therefore not a problem either. Alternatively or additionally, the trajectory traveled to the parking location and/or from the parking location of the trailer can be recorded and stored. As a result, the trajectory does not have to be recalculated later when maneuvering for recoupling. However, this presupposes that the motor vehicle that is to be maneuvered to the trailer is also the vehicle that parked the trailer.
In einer alternativen Ausführungsform werden die Landmarken an das Kraftfahrzeug übertragen, beispielsweise von dem Kraftfahrzeug, das den Anhänger abgestellt hat. Aber auch eine Zentrale kann beispielsweise Landmarken von Anhängern verschiedener Hersteller an das Kraftfahrzeug übertragen. Dabei können die übertragenen Landmarken an die verwendete Kamera bzw. Kameras im Kraftfahrzeug angepasst sein.In an alternative embodiment, the landmarks are transmitted to the motor vehicle, for example from the motor vehicle that parked the trailer. But a control center can also, for example, transmit landmarks from trailers from different manufacturers to the motor vehicle. The transmitted landmarks can be adapted to the camera or cameras used in the motor vehicle.
Das Kraftfahrzeug umfasst mindestens eine Kamera, eine Aktorik zum automatisierten Fahren und eine Auswerte- und Steuereinheit, die derart ausgebildet ist, dass in Abhängigkeit der erfassten Bilder der mindestens einen Kamera die Aktorik derart angesteuert wird, dass das Kraftfahrzeug automatisiert zu einem Anhänger rangiert wird. In dem Kraftfahrzeug ist eine Karte abgelegt, in der Landmarken eingetragen sind, wobei die realen Landmarken in der Umgebung des Anhängers und auf dem Anhänger positioniert sind. Durch die Landmarken sind Position und Ausrichtung des Anhängers festgelegt. Das Kraftfahrzeug ist derart ausgebildet, dass mittels der mindestens einen Kamera die realen Landmarken erfasst werden, wobei die Auswerte- und Steuereinheit eine Trajektorie zu dem Anhänger unter Berücksichtigung der Landmarken berechnet oder ausliest, wobei die Auswerte- und Steuereinheit die Aktorik derart ansteuert, dass das Kraftfahrzeug vollautomatisiert die Trajektorie abfährt, wobei die Auswerte- und Steuereinheit derart ausgebildet ist, dass bei einer Abweichung der erfassten Landmarken mit den abgespeicherten Landmarken den Landmarken auf dem Anhänger eine höhere Wichtung bei der Festlegung der Trajektorie zugeordnet wird.The motor vehicle includes at least one camera, an actuator for automated driving and an evaluation and control unit, which is designed such that depending on the recorded images of the at least one camera, the actuator is controlled in such a way that the motor vehicle is automatically maneuvered to a trailer. A map is stored in the motor vehicle, in which landmarks are entered, the real landmarks being positioned in the vicinity of the trailer and on the trailer. The position and alignment of the trailer are determined by the landmarks. The motor vehicle is designed in such a way that the real landmarks are recorded by means of the at least one camera, with the evaluation and control unit calculating or reading out a trajectory to the trailer, taking the landmarks into account, with the evaluation and control unit controlling the actuators in such a way that Motor vehicle fully automatically departs the trajectory, the evaluation and control unit being designed such that if there is a discrepancy between the detected landmarks and the stored landmarks, the landmarks on the trailer are assigned a higher weighting when determining the trajectory.
Hinsichtlich weiterer vorteilhafter Ausgestaltungen kann auf die vorangegangenen Ausführungen Bezug genommen werden.With regard to further advantageous configurations, reference can be made to the previous statements.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Die Figuren zeigen:
-
1 ein schematisches Blockschaltbild eines Kraftfahrzeugs, -
2a eine beispielhafte Darstellung des Abstellen eines Anhängers, -
2b eine beispielhafte Darstellung des Entfernens des Kraftfahrzeugs vom Anhänger und -
2c eine beispielhafte Darstellung vor dem automatisierten Rangieren des Kraftfahrzeugs zum abgestellten Anhänger.
-
1 a schematic block diagram of a motor vehicle, -
2a an example of parking a trailer, -
2 B an exemplary representation of the removal of the motor vehicle from the trailer and -
2c an exemplary representation before the automated maneuvering of the motor vehicle to the parked trailer.
In der
Die Funktionsweise soll nun anhand der
Soll dann das Kraftfahrzeug 1 wieder an den Anhänger 7 angekoppelt werden (siehe
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