DE102017219876A1 - Control unit and method for driving a vehicle with a trailer - Google Patents
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Abstract
Es wird eine Steuereinheit für ein Fahrerassistenzsystem eines Fahrzeugs mit zumindest automatisierter Querführung beschrieben. Die Steuereinheit ist eingerichtet, Referenzdaten in Bezug auf eine Referenzfahrt des Fahrzeugs mit Anhänger auf einer Referenz-Trajektorie von einer Anfangsposition zu einer Endposition zu ermitteln, wobei die Referenzdaten Daten in Bezug auf den Anhänger für eine Vielzahl von Positionen auf der Referenz-Trajektorie umfassen. Außerdem ist die Steuereinheit eingerichtet, auf Basis der Referenzdaten, Steuerdaten für eine Fahr-Trajektorie für eine erneute Fahrt des Fahrzeugs mit Anhänger zwischen der Anfangsposition und der Endposition zu ermitteln. Die Steuereinheit ist ferner eingerichtet, zumindest eine Lenkvorrichtung des Fahrzeugs in Abhängigkeit von der Fahr-Trajektorie anzusteuern.A control unit for a driver assistance system of a vehicle with at least automated lateral guidance is described. The control unit is configured to determine reference data related to homing of the vehicle with trailer on a reference trajectory from an initial position to an end position, the reference data including data related to the trailer for a plurality of positions on the reference trajectory. In addition, the control unit is set up, based on the reference data, to determine control data for a driving trajectory for a re-drive of the vehicle with trailer between the initial position and the end position. The control unit is further configured to control at least one steering device of the vehicle as a function of the driving trajectory.
Description
Die Erfindung betrifft eine Steuereinheit bzw. ein Fahrsystem, insbesondere ein Fahrerassistenzsystem, und ein entsprechendes Verfahren zum Führen eines Fahrzeugs mit Anhänger.The invention relates to a control unit or a driving system, in particular a driver assistance system, and a corresponding method for guiding a vehicle with a trailer.
Ein Fahrzeug, insbesondere ein Straßenkraftfahrzeug, kann ein oder mehrere Fahrerassistenzsysteme, FAS, umfassen, bei denen eine automatisierte Querführung des Fahrzeugs erfolgt. Beispielsweise kann bei einem sogenannten Rückfahrassistenzsystem das Fahrzeug eine Trajektorie speichern, mit der das Fahrzeug in Vorwärtsrichtung an eine bestimmte Position (z.B. in eine bestimmte Parklücke) eingefahren ist. Das Rückfahrassistenzsystem kann dann einen Fahrer dabei unterstützen wieder in Rückwärtsrichtung entlang der gespeicherten Trajektorie von der bestimmten Position wegzufahren (z.B. aus der Parklücke herauszufahren). Die Lenkeingriffe erfolgen dabei autonom durch das Fahrzeug, während der Fahrer des Fahrzeugs die Längsbewegung des Fahrzeugs steuert.A vehicle, in particular a road motor vehicle, may comprise one or more driver assistance systems, FAS, in which an automated lateral guidance of the vehicle takes place. For example, in a so-called reverse assistance system, the vehicle may store a trajectory with which the vehicle has traveled in a forward direction to a certain position (for example, into a certain parking space). The backup assist system may then assist a driver to drive backward (e.g., exit the parking space) in the reverse direction along the stored trajectory from the determined position. The steering interventions take place autonomously by the vehicle, while the driver of the vehicle controls the longitudinal movement of the vehicle.
Ein Rückfahrassistenzsystem kann typischerweise nicht verwendet werden, wenn das Fahrzeug einen Anhänger zieht. Das vorliegende Dokument befasst sich mit der technischen Aufgabe, ein Rückfahrassistenzsystem bereitzustellen, dass auch zuverlässig für ein Fahrzeug mit Anhänger verwendet werden kann. Dabei soll insbesondere eine kollisionsfreie Rückwärtsfahrt des Fahrzeugs und des Anhängers ermöglicht werden.A reverse assistance system typically can not be used when the vehicle is pulling a trailer. The present document deals with the technical problem of providing a rear-assistance system that can also be used reliably for a vehicle with a trailer. In particular, a collision-free reverse drive of the vehicle and the trailer should be made possible.
Die Aufgabe wird durch die unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen werden u.a. in den abhängigen Ansprüchen beschrieben. Es wird darauf hingewiesen, dass zusätzliche Merkmale eines von einem unabhängigen Patentanspruch abhängigen Patentanspruchs ohne die Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs oder nur in Kombination mit einer Teilmenge der Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs eine eigene und von der Kombination sämtlicher Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs unabhängige Erfindung bilden können, die zum Gegenstand eines unabhängigen Anspruchs, einer Teilungsanmeldung oder einer Nachanmeldung gemacht werden kann. Dies gilt in gleicher Weise für in der Beschreibung beschriebene technische Lehren, die eine von den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche unabhängige Erfindung bilden können.The object is solved by the independent claims. Advantageous embodiments are described i.a. in the dependent claims. It should be noted that additional features of a claim dependent on an independent claim without the features of the independent claim or only in combination with a subset of the features of the independent claim may form a separate invention independent of the combination of all features of the independent claim, the subject of an independent claim, a divisional application or a subsequent application. This applies equally to technical teachings described in the specification, which may form an independent invention of the features of the independent claims.
Gemäß einem Aspekt wird eine Steuereinheit für ein Fahrerassistenzsystem (insbesondere für ein Rückfahrassistenzsystem) eines Fahrzeugs, insbesondere eines mehrspurigen Straßenkraftfahrzeugs, beschrieben. Das Fahrzeug kann eine Hinterrad-Lenkvorrichtung (an einer Hinterachse des Fahrzeugs) und/oder eine Vorderrad-Lenkvorrichtung (an einer Vorderachse des Fahrzeugs) umfassen.According to one aspect, a control unit for a driver assistance system (in particular for a reversing assistance system) of a vehicle, in particular a multi-lane road motor vehicle, is described. The vehicle may include a rear wheel steering device (on a rear axle of the vehicle) and / or a front wheel steering device (on a front axle of the vehicle).
Die Steuereinheit kann eingerichtet sein, Referenzdaten in Bezug auf eine Referenzfahrt (z.B. eine Vorwärtsfahrt) des Fahrzeugs mit Anhänger zu ermitteln, wobei die Referenzdaten eine (zusammenhängende) Referenz-Trajektorie des Fahrzeugs mit Anhänger für die Referenzfahrt von einer Anfangsposition bis zu einer Endposition anzeigen. Die Referenzdaten können auf einer Speichereinheit des Fahrzeugs gespeichert werden. Die Speichereinheit kann eingerichtet sein, Referenzdaten für eine Referenz-Trajektorie über eine bestimmte Nenndistanz (z.B. von 50 Metern) zu speichern. Die Referenzfahrt kann durch einen Fahrer des Fahrzeugs manuell unter Verwendung der Vorderrad-Lenkvorrichtung durchgeführt werden. Dabei kann bei der Referenzfahrt auch optional die Hinterrad-Lenkvorrichtung verwendet werden. Insbesondere kann durch den Fahrer während der Referenzfahrt ein Lenkrad des Fahrzeugs betätigt werden. Als Folge aus der Betätigung des Lenkrads kann dann die Vorderrad-Lenkvorrichtung und ggf. (gleichphasig) die Hinterrad-Lenkvorrichtung des Fahrzeugs betätigt werden.The control unit may be configured to determine reference data related to a reference travel (e.g., forward travel) of the trailer-vehicle, the reference data indicating a referenced reference trajectory of the trailer-homing vehicle from an initial position to an end position. The reference data may be stored on a storage unit of the vehicle. The storage unit may be configured to store reference trajectory reference data over a given nominal distance (e.g., 50 meters). The reference travel may be performed manually by a driver of the vehicle using the front wheel steering device. It can also be optionally used in the homing the rear-wheel steering device. In particular, a steering wheel of the vehicle can be actuated by the driver during reference travel. As a result of the operation of the steering wheel then the front wheel steering device and possibly (in-phase) the rear wheel steering device of the vehicle can be operated.
Die Referenzdaten können z.B. Positionsinformation in Bezug auf eine Vielzahl von Positionen des Fahrzeugs und/oder des Anhängers auf der Referenz-Trajektorie umfassen. Die Positionsinformation für eine Position kann z.B. (kartesische) Koordinaten der Position anzeigen. Des Weiteren können die Referenzdaten Orientierungsinformation in Bezug auf eine Orientierung des Fahrzeugs und/oder des Anhängers an der Vielzahl von Positionen umfassen. Alternativ oder ergänzend können die Referenzdaten Krümmungsinformation in Bezug auf die Krümmung einer Vielzahl von Segmenten der Referenz-Trajektorie umfassen. Somit kann anhand der Referenzdaten in präziser Weise die Referenz-Trajektorie von der Anfangsposition bis zu der Endposition angezeigt werden.The reference data may e.g. Position information regarding a plurality of positions of the vehicle and / or the trailer on the reference trajectory include. The position information for a position may be e.g. Show (Cartesian) coordinates of the position. Further, the reference data may include orientation information related to an orientation of the vehicle and / or the trailer at the plurality of positions. Alternatively or additionally, the reference data may include curvature information related to the curvature of a plurality of segments of the reference trajectory. Thus, based on the reference data, the reference trajectory can be precisely displayed from the initial position to the final position.
Die Steuereinheit ist weiter eingerichtet, auf Basis der Referenzdaten eine Fahr-Trajektorie für eine erneute Fahrt des Fahrzeugs mit Anhänger zwischen der Anfangsposition und der Endposition (z.B. für eine Rückwärtsfahrt von der Endposition bis zu der Anfangsposition) zu ermitteln. Eine Lenkvorrichtung des Fahrzeugs kann dann im Rahmen des Fahrerassistenzsystems bei der erneuten Fahrt des Fahrzeugs mit Anhänger in Abhängigkeit von der Fahr-Trajektorie gesteuert werden. Insbesondere kann die Hinterrad-Lenkvorrichtung des Fahrzeugs in Abhängigkeit von der Fahr-Trajektorie angesteuert werden. Alternativ oder ergänzend kann die Vorderrad-Lenkvorrichtung des Fahrzeugs in Abhängigkeit von der Fahr-Trajektorie angesteuert werden.The control unit is further arranged to determine, on the basis of the reference data, a driving trajectory for re-driving the vehicle with trailer between the starting position and the end position (for example for a reverse drive from the end position to the starting position). A steering device of the vehicle can then be controlled in the context of the driver assistance system during the re-driving of the vehicle with trailer as a function of the driving trajectory. In particular, the rear-wheel steering device of the vehicle can be controlled as a function of the driving trajectory. Alternatively or additionally, the front wheel steering device of the vehicle can be controlled as a function of the driving trajectory.
Die Steuereinheit kann somit eingerichtet sein, eine vorausschauende Ansteuerung der Hinterrad-Lenkvorrichtung eines Fahrzeugs (ggf. zusätzlich zu einer vorausschauenden Ansteuerung der Vorderrad-Lenkvorrichtung) durchzuführen. So kann die automatisierte Querführung eines Fahrzeugs mit Anhänger entlang einer zuvor erfassten und gespeicherten Referenz-Trajektorie verbessert werden. Insbesondere können so die Orientierung des Fahrzeugs und/oder des Anhängers bei der erneuten Fahrt optimiert werden (z.B. um den Abdeckungsbereich des Fahrzeugs mit Anhänger bei der erneuten Fahrt zu reduzieren). The control unit can thus be set up to perform a forward-looking control of the rear-wheel steering device of a vehicle (possibly in addition to a forward-looking control of the front-wheel steering device). Thus, the automated lateral guidance of a vehicle with trailer along a previously detected and stored reference trajectory can be improved. In particular, so the orientation of the vehicle and / or the trailer can be optimized when re-driving (eg, to reduce the coverage area of the vehicle with trailer when re-driving).
Die Referenzfahrt kann bevorzugt eine Vorwärtsfahrt (in Vorwärtsrichtung des Fahrzeugs) von der Anfangsposition bis zu der Endposition sein. Alternativ kann die Referenzfahrt eine Rückwärtsfahrt (in Rückwärtsrichtung des Fahrzeugs) von der Anfangsposition bis zu der Endposition sein. Die erneute Fahrt kann eine Fahrt in Richtung zu der Endposition oder eine Fahrt in Richtung zu der Anfangsposition sein. Des Weiteren kann die erneute Fahrt eine Vorwärtsfahrt oder eine Rückwärtsfahrt sein. Bevorzugt ist die erneute Fahrt eine Rückwärtsfahrt in Richtung zu der Anfangsposition. In einem weiteren bevorzugten Beispiel sind die Referenzfahrt und die erneute Fahrt jeweils eine Vorwärtsfahrt oder alternativ jeweils eine Rückwärtsfahrt. So kann einem Fahrzeug eine Referenz-Trajektorie für eine erneute Fahrt in der gleichen Fahrtrichtung bereitgestellt werden.The reference travel may preferably be a forward travel (in the forward direction of the vehicle) from the initial position to the final position. Alternatively, the reference travel may be a reverse travel (in the backward direction of the vehicle) from the initial position to the final position. The re-ride may be a ride toward the end position or a ride toward the start position. Furthermore, the re-ride may be a forward drive or a reverse drive. Preferably, the re-ride is a reverse drive toward the initial position. In a further preferred example, the reference journey and the renewed journey are each a forward drive or, alternatively, a reverse drive respectively. Thus, a vehicle can be provided with a reference trajectory for a new ride in the same direction of travel.
Die Steuereinheit kann eingerichtet sein, bei der erneuten Fahrt auf Basis der Fahr-Trajektorie eine automatisierte Querführung und eine automatisierte Längsführung durchzuführen. Ggf. kann die Steuereinheit ein Steuersignal von einer Fernbedienung des Fahrzeugs empfangen und daraufhin die Längsführung des Fahrzeugs veranlassen. So kann ein Nutzer des Fahrzeugs die Längsführung des Fahrzeugs mittels einer Fernbedienung steuern.The control unit may be configured to perform an automated lateral guidance and an automated longitudinal guidance during the renewed travel on the basis of the driving trajectory. Possibly. The control unit may receive a control signal from a remote control of the vehicle and then cause the longitudinal guidance of the vehicle. Thus, a user of the vehicle can control the longitudinal guidance of the vehicle by means of a remote control.
Bei der Referenzfahrt entlang der Referenz-Trajektorie deckt das Fahrzeug mit Anhänger typischerweise einen bestimmten Referenz-Abdeckungsbereich rechts und links neben der Referenz-Trajektorie ab. Die Referenz-Trajektorie kann dabei die Position eines Referenzpunktes des Fahrzeugs und/oder des Anhängers von der Anfangsposition bis zu der Endposition zeigen (mit einer bestimmten Abtastrate, z.B. Im, 50cm, 20cm, oder weniger). Dabei kann ein Referenzpunkt z.B. der Mittelpunkt der Hinterachse des Fahrzeugs und/oder der Mittelpunkt einer Achse des Anhängers sein. Der Referenz-Abdeckungsbereich (auch als Fahrschlauch bezeichnet) zeigt dann den Bereich bzw. die Fläche neben der Referenz-Trajektorie an, der bzw. die von dem Fahrzeug und dem Anhänger insgesamt bei der Referenzfahrt abgedeckt wurde. Der Referenz-Abdeckungsbereich kann z.B. auf Basis der Fahrzeugabmessungen, der Abmessungen des Anhängers (insbesondere der Länge der Deichsel des Anhängers) und auf Basis der Orientierungsinformation bezüglich der Orientierung des Fahrzeugs und/oder des Anhängers ermittelt werden. Es kann angenommen werden, dass dieser Referenz-Abdeckungsbereich auch für eine erneute Fahrt zur Verfügung steht. Die Fahr-Trajektorie kann dann derart ermittelt werden, dass das Fahrzeug mit Anhänger während der erneuten Fahrt (substantiell, z.B. zu 90% oder mehr) innerhalb des Referenz-Abdeckungsbereichs verbleibt.During reference travel along the reference trajectory, the vehicle with trailer typically covers a particular reference coverage area to the right and left of the reference trajectory. The reference trajectory may thereby show the position of a reference point of the vehicle and / or the trailer from the initial position to the final position (at a certain sampling rate, e.g., 1 m, 50 cm, 20 cm, or less). In this case, a reference point, e.g. be the center of the rear axle of the vehicle and / or the center of an axle of the trailer. The reference coverage area (also referred to as a travel route) then displays the area or area adjacent to the reference trajectory that was covered by the vehicle and the trailer as a whole during reference travel. The reference coverage area may be e.g. based on the vehicle dimensions, the dimensions of the trailer (in particular the length of the tiller of the trailer) and based on the orientation information relating to the orientation of the vehicle and / or the trailer can be determined. It can be assumed that this reference coverage area is also available for a new ride. The driving trajectory may then be determined such that the trailered vehicle remains substantially (for example, 90% or more) within the reference coverage area during re-driving.
Die Steuereinheit kann eingerichtet sein, die Hinterrad-Lenkvorrichtung unabhängig von der Vorderrad-Lenkvorrichtung anzusteuern. Insbesondere kann die Hinterrad-Lenkvorrichtung abweichend von einer reinen gegenphasigen und/oder reinen gleichphasigen Ansteuerung in Bezug auf die Vorderrad-Lenkvorrichtung angesteuert werden. Mit anderen Worten, die Hinterrad-Lenkvorrichtung und die Vorderrad-Lenkvorrichtung können als separate und ggf. unabhängige Freiheitsgrade bei der automatisierten Querführung des Fahrzeugs verwendet werden. Die Steuereinheit kann insbesondere eingerichtet sein, die Fahr-Trajektorie und/oder Steuerdaten für die Hinterrad-Lenkvorrichtung unter der Prämisse zu ermitteln, dass die Hinterrad-Lenkvorrichtung unabhängig von der Vorderrad-Lenkvorrichtung angesteuert werden kann. So kann die automatisierte Querführung entlang einer gespeicherten Referenz-Trajektorie weiter verbessert werden.The control unit may be configured to control the rear wheel steering device independently of the front wheel steering device. In particular, the rear-wheel steering device can be controlled differently from a pure in-phase and / or pure in-phase control with respect to the front wheel steering device. In other words, the rear wheel steering device and the front wheel steering device can be used as separate and optionally independent degrees of freedom in the automated lateral guidance of the vehicle. In particular, the control unit may be configured to determine the driving trajectory and / or control data for the rear-wheel steering device on the premise that the rear-wheel steering device can be activated independently of the front-wheel steering device. Thus, the automated lateral guidance along a stored reference trajectory can be further improved.
Die Steuereinheit kann eingerichtet sein, die Referenz-Trajektorie derart zu ermitteln und/oder die Hinterrad-Lenkvorrichtung und/oder die Vorderrad-Lenkvorrichtung derart anzusteuern, dass ein Abdeckungsbereich des Fahrzeugs mit Anhänger bei der erneuten Fahrt reduziert, insbesondere minimiert, wird. Dabei zeigt der Abdeckungsbereich (auch als Fahrschlauch bezeichnet) die Fläche entlang der Fahr-Trajektorie an, die von zumindest einem Teil des Fahrzeugs und/oder des Anhängers bei der erneuten Fahrt überstrichen wird. Die Steuereinheit kann insbesondere eingerichtet sein, die Referenz-Trajektorie derart zu ermitteln und/oder die Hinterrad-Lenkvorrichtung und/oder die Vorderrad-Lenkvorrichtung derart anzusteuern, dass der Abdeckungsbereich des Fahrzeugs mit Anhänger bei der erneuten Fahrt vollständig innerhalb des Referenz-Abdeckungsbereichs liegt. Dabei kann durch die aktive Ansteuerung der Hinterrad-Lenkvorrichtung (ggf. in Ergänzung zu der Vorderrad-Lenkvorrichtung) typischerweise die automatisierte Querführung entlang einer gespeicherten Referenz-Trajektorie weiter verbessert werden.The control unit can be set up to determine the reference trajectory and / or to control the rear-wheel steering device and / or the front-wheel steering device in such a way that a cover area of the vehicle with trailer is reduced, in particular minimized, during the re-travel. In this case, the coverage area (also referred to as a driving tube) indicates the area along the driving trajectory that is covered by at least a part of the vehicle and / or the trailer when re-driving. In particular, the control unit may be configured to determine the reference trajectory and / or to control the rear-wheel steering device and / or the front-wheel steering device in such a way that the coverage area of the trailer-mounted vehicle lies completely within the reference coverage area. In this case, by the active control of the rear wheel steering device (possibly in addition to the front wheel steering device) typically the automated lateral guidance along a stored reference trajectory can be further improved.
Die Steuerdaten zur Ansteuerung der Vorderrad-Lenkvorrichtung und die Steuerdaten zur Ansteuerung der Hinterrad-Lenkvorrichtung können (als separate Freiheitsgrade) vorausschauend für die (gesamte) Fahr-Trajektorie ermittelt werden. Dabei kann eine Transformation von Steuerdaten aus der Referenzfahrt erfolgen (bei der ggf. nur die Vorderrad-Lenkvorrichtung verwendet wurde). Insbesondere können die Steuerdaten zur Ansteuerung der Hinterrad-Lenkvorrichtung für die erneute Fahrt auf Basis von Steuerdaten für die Ansteuerung der Vorderrad-Lenkvorrichtung bei der Referenzfahrt ermittelt werden. So kann die automatisierte Querführung bei einer erneuten Fahrt entlang einer gespeicherten Referenz-Trajektorie weiter verbessert werden.The control data for the control of the front wheel steering device and the control data for the control of the rear wheel steering device can (as separate degrees of freedom) anticipate the ( entire) driving trajectory can be determined. In this case, a transformation of control data from the reference travel can take place (in which only the front wheel steering device was used if necessary). Specifically, the control data for driving the rear-wheel steering device for the re-travel may be determined on the basis of control data for the driving of the front-wheel steering device in the reference travel. Thus, the automated lateral guidance can be further improved during a new journey along a stored reference trajectory.
Die Steuereinheit kann eingerichtet sein, zu detektieren, dass das Fahrzeug in Zusammenhang mit dem Anhänger betrieben wird. Dies kann z.B. über einen Sensor an einer Anhängerkupplung des Fahrzeugs erfolgen. Es können dann bei der Referenzfahrt Referenzdaten in Bezug auf eine Position und eine Orientierung des Anhängers für die Vielzahl von Positionen auf der Referenz-Trajektorie ermittelt werden. Insbesondere können mittels eines Verdrehungssensors an der Kupplung zwischen Fahrzeug und Anhänger Referenzdaten in Bezug auf die Position und/oder die Orientierung des Anhängers ermittelt werden (unter Berücksichtigung der Geometrie bzw. Abmessungen des Anhängers). So können die Referenz-Trajektorie und/oder der Referenz-Abdeckungsbereich bei einem Fahrzeug im Anhängerbetrieb in präziser Weise erfasst und gespeichert werden. Dies verbessert wiederum die automatisierte Querführung bei einer erneuten Fahrt des Fahrzeugs im Anhängerbetrieb. Insbesondere kann die Fahr-Trajektorie für die erneute Fahrt auch in Abhängigkeit von den Referenzdaten in Bezug auf den Anhänger ermittelt werden.The control unit may be configured to detect that the vehicle is being operated in conjunction with the trailer. This can e.g. via a sensor on a trailer hitch of the vehicle. Reference data relating to a position and an orientation of the trailer for the plurality of positions on the reference trajectory can then be determined during reference travel. In particular, reference data relating to the position and / or the orientation of the trailer can be determined by means of a torsion sensor on the coupling between vehicle and trailer (taking into account the geometry or dimensions of the trailer). Thus, the reference trajectory and / or the reference coverage area can be accurately detected and stored in a trailer-driving vehicle. This in turn improves the automated lateral guidance in a renewed drive of the vehicle in trailer operation. In particular, the driving trajectory for the re-journey can also be determined as a function of the reference data with respect to the trailer.
Die Steuereinheit kann eingerichtet sein, (während der erneuten Fahrt) Knickinformation in Bezug auf eine Verdrehung und/oder einen Knickwinkel zwischen dem Fahrzeug und dem Anhänger zu ermitteln. Des Weiteren kann die Steuereinheit eingerichtet sein, die Hinterrad-Lenkvorrichtung anzusteuern, um eine Verdrehung zwischen dem Fahrzeug und dem Anhänger entlang der Fahr-Trajektorie zu reduzieren, insbesondere zu minimieren. Durch die Verwendung der Hinterrad-Lenkvorrichtung kann insbesondere die Orientierung des Fahrzeugs bei einer Rückwärtsfahrt optimiert werden, um ein Ausschwenken des Fahrzeugs im Anhängerbetrieb zu reduzieren. So kann der Abdeckungsbereich bei der erneuten Fahrt reduziert werden. Des Weiteren können so Lenkbewegungen der Vorderrad-Lenkvorrichtung reduziert werden.The controller may be configured to determine (during re-travel) kink information relating to a twist and / or a kink angle between the vehicle and the trailer. Furthermore, the control unit may be configured to control the rear-wheel steering device in order to reduce, in particular minimize, a twist between the vehicle and the trailer along the driving trajectory. By using the rear-wheel steering device, in particular the orientation of the vehicle can be optimized in a reverse drive to reduce swinging of the vehicle in trailer operation. Thus, the coverage area can be reduced when driving again. Furthermore, so steering movements of the front wheel steering device can be reduced.
Die Hinterrad-Lenkvorrichtung weist typischerweise einen begrenzten Hinterrad-Lenkwinkelbereich und die Vorderrad-Lenkvorrichtung weist typischerweise einen begrenzten Vorderrad-Lenkwinkelbereich auf. Die Steuereinheit kann eingerichtet sein, die Fahr-Trajektorie in Abhängigkeit von dem Hinterrad-Lenkwinkelbereich und/oder dem Vorderrad-Lenkwinkelbereich zu ermitteln. So kann in präziser Weise eine erneute Fahrt entlang einer gespeicherten Referenz-Trajektorie ermöglicht werden.The rear wheel steering device typically has a limited rear wheel steering angle range, and the front wheel steering device typically has a limited front wheel steering angle range. The control unit may be configured to determine the driving trajectory as a function of the rear wheel steering angle range and / or the front wheel steering angle range. This makes it possible in a precise manner to travel again along a stored reference trajectory.
Es wird somit eine Steuereinheit für ein Fahrerassistenzsystem eines Fahrzeugs mit zumindest automatisierter Querführung beschrieben. Dabei kann das Fahrzeug eine Hinterrad-Lenkvorrichtung und/oder eine Vorderrad-Lenkvorrichtung umfassen. Die Steuereinheit ist eingerichtet ist, Referenzdaten in Bezug auf eine Referenzfahrt des Fahrzeugs mit Anhänger auf einer Referenz-Trajektorie von einer Anfangsposition zu einer Endposition zu ermitteln. Dabei können die Referenzdaten Positionsinformation und/oder Orientierungsinformation in Bezug auf das Fahrzeug (insbesondere in Bezug auf einen Referenzpunkt des Fahrzeugs) und/oder in Bezug auf den Anhänger (insbesondere in Bezug auf einen Referenzpunkt des Anhängers) umfassen. Der Referenzpunkt des Fahrzeugs kann dem Mittelpunkt der Hinterachse des Fahrzeugs entsprechen. Der Referenzpunkt des Anhängers kann dem Mittelpunkt einer Achse (z.B. der einzigen Achse oder einer Hinterachse) des Anhängers entsprechen. Dabei kann die Achse des Anhängers insbesondere bei einem mehrachsigen Anhänger und/oder bei einem Anhänger ohne Drehschemel einer virtuellen Achse des Anhängers entsprechen. Die virtuelle Achse des Anhängers kann dabei der Achse eines einachsigen Anhängers entsprechen, durch den das Verhalten des mehrachsigen Anhängers und/oder des Anhängers ohne Drehschemel modelliert werden kann.Thus, a control unit for a driver assistance system of a vehicle with at least automated lateral guidance is described. In this case, the vehicle may comprise a rear-wheel steering device and / or a front-wheel steering device. The control unit is set up to determine reference data relating to a reference travel of the vehicle with trailer on a reference trajectory from an initial position to an end position. In this case, the reference data may include position information and / or orientation information with respect to the vehicle (in particular with respect to a reference point of the vehicle) and / or with respect to the trailer (in particular with respect to a reference point of the trailer). The reference point of the vehicle may correspond to the center of the rear axle of the vehicle. The trailer reference point may correspond to the midpoint of an axle (e.g., the single axle or a rear axle) of the trailer. In this case, the axle of the trailer, in particular in a multi-axle trailer and / or in a trailer without turntable correspond to a virtual axis of the trailer. The virtual axis of the trailer can correspond to the axis of a uniaxial trailer, through which the behavior of the multi-axle trailer and / or the trailer can be modeled without a turntable.
Die Positionsinformation und die Orientierungsinformation können für eine Vielzahl von Positionen auf der bei der Referenzfahrt befahrenen Referenz-Trajektorie ermittelt und angezeigt bzw. gespeichert werden. Dabei können für jede Position Koordinaten des Referenzpunktes des Fahrzeugs und/oder des Anhängers ermittelt werden. Des Weiteren können für jede Position die Orientierung des Fahrzeugs und/oder des Anhängers ermittelt und angezeigt bzw. gespeichert werden.The position information and the orientation information can be determined and displayed or stored for a multiplicity of positions on the reference trajectory traveled during the reference travel. It can be determined for each position coordinates of the reference point of the vehicle and / or the trailer. Furthermore, the orientation of the vehicle and / or the trailer can be determined and displayed or stored for each position.
Alternativ oder ergänzend können die Referenzdaten Krümmungsinformation in Bezug auf die Krümmung einer Vielzahl von Segmenten der Referenz-Trajektorie umfassen. Dabei kann ggf. Krümmungsinformation für das Fahrzeug und Krümmungsinformation für den Anhänger bereitgestellt werden. Beispielsweise können die Referenzdaten eine erste Referenz-Trajektorie für das Fahrzeug und eine zweite Referenz-Trajektorie für den Anhänger anzeigen. Für jede Referenz-Trajektorie kann Krümmungsinformation bereitgestellt werden.Alternatively or additionally, the reference data may include curvature information related to the curvature of a plurality of segments of the reference trajectory. Curvature information for the vehicle and curvature information for the trailer may possibly be provided. For example, the reference data may indicate a first reference trajectory for the vehicle and a second reference trajectory for the trailer. Curvature information can be provided for each reference trajectory.
Die Steuereinheit kann eingerichtet sein, mittels eines Verdrehungssensors an dem Kupplungspunkt zwischen dem Fahrzeug und dem Anhänger an der Vielzahl von Positionen auf der bei der Referenzfahrt befahrenen Referenz-Trajektorie eine Verdrehung und/oder einen Knickwinkel zwischen dem Fahrzeug und dem Anhänger zu ermitteln. Es kann dann basierend auf der Verdrehung und/oder dem Knickwinkel sowie basierend auf Positionsinformation und Orientierungsinformation bezüglich des Fahrzeugs, die Position und/oder die Orientierung des Anhängers an der Vielzahl von Positionen auf der Referenz-Trajektorie ermittelt werden. Die in den Referenzdaten gespeicherte Information kann somit begrenzt werden. Es wird somit ein ressourceneffizientes Fahrerassistenzsystem ermöglicht.The control unit may be arranged by means of a rotation sensor at the coupling point between the vehicle and the trailer to determine a twist and / or a bending angle between the vehicle and the trailer at the plurality of positions on the reference trajectory traveled during the reference travel. It may then be determined based on the twist and / or kink angle and based on position information and orientation information relating to the vehicle, the position and / or orientation of the trailer at the plurality of positions on the reference trajectory. The information stored in the reference data can thus be limited. Thus, a resource-efficient driver assistance system is made possible.
Die Referenzdaten können somit Daten in Bezug auf den Anhänger, insbesondere in Bezug auf eine Position und/oder eine Orientierung des Anhängers, für eine Vielzahl von Positionen auf der Referenz-Trajektorie umfassen. Die Daten in Bezug auf den Anhänger, insbesondere in Bezug auf die Position und/oder die Orientierung des Anhängers. können mittels eines Verdrehungssensors an einer Kupplung zwischen dem Fahrzeug und dem Anhänger und unter Berücksichtigung einer Geometrie und/oder von Abmessungen des Anhängers ermittelt werden (für die Vielzahl von Positionen). Der Verdrehungssensor kann ein oder mehrere Abstandssensoren (z.B. an beiden Seiten der Kupplung) umfassen. Durch die Erfassung und Speicherung von Referenzdaten in Bezug auf den Anhänger, insbesondere in Bezug auf die Position und/oder die Orientierung des Anhängers, für eine Vielzahl von Positionen auf der Referenz-Trajektorie kann eine erneute Fahrt des Gespanns aus Fahrzeug und Anhänger in präziser Weise erfolgen.The reference data may thus include data relating to the trailer, particularly with respect to a position and / or an orientation of the trailer, for a plurality of positions on the reference trajectory. The data relating to the trailer, in particular with regard to the position and / or orientation of the trailer. can be determined by means of a torsion sensor on a coupling between the vehicle and the trailer and taking into account a geometry and / or dimensions of the trailer (for the plurality of positions). The torsion sensor may include one or more distance sensors (e.g., on both sides of the coupling). By capturing and storing reference data relative to the trailer, particularly with respect to the position and / or orientation of the trailer, for a variety of positions on the reference trajectory, re-driving of the vehicle-trailer combination can be accomplished in a precise manner respectively.
Die Steuereinheit ist eingerichtet, auf Basis der Referenzdaten, Steuerdaten für eine Fahr-Trajektorie für eine erneute Fahrt des Fahrzeugs mit Anhänger zwischen der Anfangsposition und der Endposition zu ermitteln. Zu diesem Zweck kann zunächst eine Fahr-Trajektorie für die erneute Fahrt des Fahrzeugs mit Anhänger ermittelt werden. Es können dann, basierend auf der Fahr-Trajektorie, Steuerdaten für zumindest eine Lenkvorrichtung des Fahrzeugs, insbesondere für die Vorderrad-Lenkvorrichtung und/oder für die Hinterrad-Lenkvorrichtung, ermittelt werden.The control unit is set up, on the basis of the reference data, to determine control data for a driving trajectory for a re-travel of the vehicle with trailer between the start position and the end position. For this purpose, a driving trajectory for the re-driving of the vehicle with trailer can first be determined. Based on the driving trajectory, control data for at least one steering device of the vehicle, in particular for the front wheel steering device and / or for the rear wheel steering device, can then be determined.
Die Steuereinheit kann eingerichtet sein, einen Referenz-Abdeckungsbereich des Fahrzeugs und des Anhängers auf der bei der Referenzfahrt befahrenen Referenz-Trajektorie zu ermitteln. Mit anderen Worten, es kann ermittelt werden, welcher Bereich neben der Referenz-Trajektorie durch das Fahrzeug und/oder durch den Anhänger abgedeckt wurde. Die Steuereinheit kann eingerichtet sein, den (gemeinsamen) Referenz-Abdeckungsbereich des Fahrzeugs und des Anhängers auf Basis von Geometriedaten bezüglich einer Geometrie des Anhängers zu ermitteln. Dabei können die Geometriedaten insbesondere die Länge der Deichsel des Anhängers umfassen.The control unit may be configured to determine a reference coverage area of the vehicle and of the trailer on the reference trajectory traveled during the reference travel. In other words, it can be determined which area adjacent to the reference trajectory has been covered by the vehicle and / or by the trailer. The control unit may be configured to determine the (common) reference coverage area of the vehicle and the trailer based on geometry data related to a geometry of the trailer. The geometry data may in particular include the length of the drawbar of the trailer.
Es kann bei der erneuten Fahrt davon ausgegangen werden, dass sich in dem Referenz-Abdeckungsbereich kein Hindernis befindet. Es können Steuerdaten für die ein oder mehreren Lenkvorrichtungen des Fahrzeugs und/oder eine Fahr-Trajektorie ermittelt werden, so dass der Abdeckungsbereich des Fahrzeugs mit Anhänger auf der erneuten Fahrt entlang der Fahr-Trajektorie vollständig innerhalb des Referenz-Abdeckungsbereichs liegt. Alternativ oder ergänzend können die Fahr-Trajektorie und/oder die Steuerdaten derart ermittelt werden, dass das Fahrzeug und der Anhänger (zusammen) bei der erneuten Fahrt entlang der Fahr-Trajektorie einen möglichst kleinen Abdeckungsbereich bedecken. So kann eine zuverlässige und sichere Unterstützung bei der erneuten Fahrt bereitgestellt werden.It can be assumed in the re-ride that there is no obstacle in the reference coverage area. Control data for the one or more steering devices of the vehicle and / or a driving trajectory may be determined such that the coverage area of the trailered vehicle is completely within the reference coverage area along the travel trajectory. Alternatively or additionally, the driving trajectory and / or the control data can be determined in such a way that the vehicle and the trailer (together) cover the smallest possible coverage area when driving again along the driving trajectory. This will provide reliable and safe assistance when driving again.
Die Steuerdaten für die Fahr-Trajektorie und/oder die Fahr-Trajektorie können derart ermittelt werden, dass der Anhänger auf der durch die Referenzdaten angezeigten Referenz-Trajektorie geführt wird. Andererseits kann das Verhalten des Fahrzeugs bei der Ermittlung der Steuerdaten unberücksichtigt bleibt. Für die Fahr-Trajektorie (insbesondere bei einer Rückwärtsfahrt) kann somit der Anhänger als (virtuelles) Zugfahrzeug berücksichtigt werden. Das Fahrzeug kann als (virtueller) Anhänger betrachtet werden. So kann die Fahr-Trajektorie für eine erneute Fahrt in effizienter Weise ermittelt werden.The control data for the driving trajectory and / or the driving trajectory can be determined in such a way that the trailer is guided on the reference trajectory indicated by the reference data. On the other hand, the behavior of the vehicle in the determination of the control data is disregarded. For the driving trajectory (especially in a reverse drive), the trailer can thus be considered as a (virtual) towing vehicle. The vehicle can be considered as a (virtual) trailer. Thus, the driving trajectory can be determined for a re-ride in an efficient manner.
Auf der erneuten Fahrt können ein oder mehrere Hindernisse berücksichtigt werden. Insbesondere kann ein Hindernis im Schwenkbereich des Fahrzeugs berücksichtigt werden. Ein derartiges Hindernis kann bei der Ermittlung der Fahr-Trajektorie für das Gespann aus Fahrzeug und Anhänger berücksichtigt werden. Ggf. kann ein derartiges Hindernis zu einem automatischen Abbremsen des Gespanns bei der erneuten Fahrt führen. So können Kollisionen mit einem Hindernis bei der erneuten Fahrt vermieden werden.On the re-journey one or more obstacles can be considered. In particular, an obstacle in the swivel range of the vehicle can be taken into account. Such an obstacle can be taken into account when determining the driving trajectory for the vehicle-trailer combination. Possibly. Such an obstacle can lead to an automatic braking of the team when driving again. This avoids collisions with an obstacle when driving again.
Alternativ oder ergänzend können die Steuerdaten für die Fahr-Trajektorie und/oder die Fahr-Trajektorie derart ermittelt werden, dass sowohl das Fahrzeug als auch der Anhänger auf der durch die Referenzdaten angezeigten Referenz-Trajektorie geführt werden. So kann eine präzise Fahr-Trajektorie für eine erneute Fahrt ermittelt werden.Alternatively or additionally, the control data for the driving trajectory and / or the driving trajectory can be determined in such a way that both the vehicle and the trailer are guided on the reference trajectory indicated by the reference data. So a precise driving trajectory can be determined for a new ride.
Die Steuereinheit kann eingerichtet sein, auf Basis der Referenzdaten einen Soll-Knickwinkel des Kupplungspunktes zwischen dem Fahrzeug und dem Anhänger für eine Vielzahl von Positionen auf der Fahr-Trajektorie zu ermitteln. Es kann somit festgelegt werden, wie der Knickwinkel zwischen dem Fahrzeug und dem Anhänger auf der Fahr-Trajektorie sein soll. Die Steuerdaten können dann auf Basis des Soll-Knickwinkels ermittelt werden. Insbesondere können die Soll-Knickwinkel entlang der Fahr-Trajektorie als Soll-Vorgaben für die Einstellung (z.B. für die Regelung) des Knickwinkels entlang der Fahr-Trajektorie dienen. So kann eine präzise und zuverlässige Führung des Fahrzeugs mit Anhänger bei der erneuten Fahrt ermöglicht werden.The control unit may be configured to determine a desired articulation angle of the coupling point between the vehicle and the trailer for a plurality of positions on the driving trajectory on the basis of the reference data. It can thus be determined how the bending angle between the vehicle and the trailer on the driving trajectory should. The control data can then be determined on the basis of the desired bending angle. In particular, the desired buckling angles along the travel trajectory can serve as target specifications for the adjustment (eg for the regulation) of the buckling angle along the travel trajectory. This allows a precise and reliable guidance of the vehicle with trailer when driving again.
Die Referenzdaten können die Position und die Orientierung des Fahrzeugs für die Vielzahl von Positionen auf der Referenz-Trajektorie anzeigen. Des Weiteren können die Referenzdaten Knickinformation in Bezug auf den Knickwinkel zwischen dem Anhänger und dem Fahrzeug für die Vielzahl von Positionen auf der Referenz-Trajektorie anzeigen. Diese Information ist typischerweise ausreichend, um an jeder Position die Abdeckung und/oder Ausrichtung des Gespanns aus Fahrzeug und Anhänger zu bestimmen.The reference data may indicate the position and orientation of the vehicle for the plurality of positions on the reference trajectory. Further, the reference data may indicate kink information regarding the kink angle between the trailer and the vehicle for the plurality of positions on the reference trajectory. This information is typically sufficient to determine at each position the coverage and / or orientation of the vehicle-trailer combination.
Die Steuereinheit kann eingerichtet sein, auf Basis der Referenzdaten Positionsinformation in Bezug auf eine Position des Anhängers (z.B. Koordinaten der Position) und Orientierungsinformation in Bezug auf die Orientierung des Anhängers zu ermitteln. Die Steuerdaten für die Fahr-Trajektorie und/oder die Fahr-Trajektorie können dann auf Basis der Positionsinformation und der Orientierungsinformation für den Anhänger ermittelt werden. So kann in besonders präziser Weise die Fahr-Trajektorie für eine Rückwärtsfahrt ermittelt werden.The control unit may be configured to determine position information related to a position of the trailer (e.g., coordinates of the position) and orientation information related to the orientation of the trailer based on the reference data. The control data for the driving trajectory and / or the driving trajectory can then be determined on the basis of the position information and the orientation information for the trailer. Thus, the driving trajectory for a reverse drive can be determined in a particularly precise manner.
Die Steuereinheit ist ferner eingerichtet, zumindest eine der Lenkvorrichtungen des Fahrzeugs in Abhängigkeit von der Fahr-Trajektorie anzusteuern. Dabei kann insbesondere für eine Rückwärtsfahrt die Hinterrad-Lenkvorrichtung in Abhängigkeit von der Fahr-Trajektorie angesteuert werden. So kann eine zuverlässige Rückwärtsfahrt eines Fahrzeugs mit Anhänger ermöglicht werden.The control unit is further configured to control at least one of the steering devices of the vehicle as a function of the driving trajectory. In this case, in particular for a reverse drive, the rear-wheel steering device can be controlled as a function of the driving trajectory. This allows reliable reversing of a vehicle with a trailer.
Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Verfahren zur automatisierten Querführung eines Fahrzeugs beschrieben. Das Fahrzeug kann ein oder mehrere Lenkvorrichtungen umfassen. Insbesondere kann das Fahrzeug eine Hinterrad-Lenkvorrichtung und/oder eine Vorderrad-Lenkvorrichtung umfassen.In another aspect, a method for automated lateral guidance of a vehicle is described. The vehicle may include one or more steering devices. In particular, the vehicle may include a rear wheel steering device and / or a front wheel steering device.
Das Verfahren umfasst das Ermitteln von Referenzdaten in Bezug auf eine Referenzfahrt des Fahrzeugs mit Anhänger entlang einer Referenz-Trajektorie von einer Anfangsposition zu einer Endposition. Dabei können die Referenzdaten Daten in Bezug auf eine Position und eine Orientierung des Anhängers für eine Vielzahl von Positionen auf der Referenz-Trajektorie umfassen. Die Daten in Bezug auf die Position und/oder die Orientierung des Anhängers können mittels eines Verdrehungssensors an einer Kupplung zwischen dem Fahrzeug und dem Anhänger und unter Berücksichtigung einer Geometrie und/oder von Abmessungen des Anhängers ermittelt werden (für die Vielzahl von Positionen).The method comprises determining reference data relating to a reference travel of the vehicle with trailer along a reference trajectory from an initial position to an end position. The reference data may include data relating to a position and an orientation of the trailer for a plurality of positions on the reference trajectory. The data relating to the position and / or orientation of the trailer may be determined by means of a torsional sensor on a coupling between the vehicle and the trailer and taking into account a geometry and / or dimensions of the trailer (for the plurality of positions).
Die Referenzfahrt kann durch einen Fahrer des Fahrzeugs manuell unter Verwendung der Vorderrad-Lenkvorrichtung durchgeführt werden. Dabei kann bei der Referenzfahrt auch optional die Hinterrad-Lenkvorrichtung verwendet werden. Die Verwendung der Hinterrad-Lenkvorrichtung kann dabei jedoch fest mit der Vorderrad-Lenkvorrichtung gekoppelt sein (z.B. durch eine strikt gegenphasige Ansteuerung), z.B. um einen minimal möglichen Kurvenradius des Fahrzeugs zu reduzieren.The reference travel may be performed manually by a driver of the vehicle using the front wheel steering device. It can also be optionally used in the homing the rear-wheel steering device. However, the use of the rear wheel steering device may be fixedly coupled to the front wheel steering device (e.g., by a strictly anti-phase drive), e.g. to reduce a minimum possible turning radius of the vehicle.
Außerdem umfasst das Verfahren das Ermitteln, auf Basis der Referenzdaten, von Steuerdaten für eine Fahr-Trajektorie für eine erneute Fahrt des Fahrzeugs mit Anhänger zwischen der Anfangsposition und der Endposition. Das Verfahren umfasst ferner das Ansteuern zumindest einer Lenkvorrichtung des Fahrzeugs in Abhängigkeit von der Fahr-Trajektorie.In addition, the method comprises determining, based on the reference data, control data for a driving trajectory for re-driving the vehicle with trailer between the initial position and the end position. The method further comprises driving at least one steering device of the vehicle as a function of the driving trajectory.
Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein mehrspuriges Fahrzeug (insbesondere ein Straßenkraftfahrzeug z.B. ein Personenkraftwagen oder ein Lastkraftwagen oder ein Bus) beschrieben, das die in diesem Dokument beschriebene Steuereinheit umfasst.According to a further aspect, a multi-lane vehicle (in particular a road motor vehicle, for example a passenger car or a lorry or a bus) is described which comprises the control unit described in this document.
Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Software (SW) Programm beschrieben. Das SW Programm kann eingerichtet werden, um auf einem Prozessor (z.B. auf einem Steuergerät eines Fahrzeugs) ausgeführt zu werden, und um dadurch das in diesem Dokument beschriebene Verfahren auszuführen.In another aspect, a software (SW) program is described. The SW program may be set up to be executed on a processor (e.g., on a controller of a vehicle) and thereby perform the method described in this document.
Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Speichermedium beschrieben. Das Speichermedium kann ein SW Programm umfassen, welches eingerichtet ist, um auf einem Prozessor ausgeführt zu werden, und um dadurch das in diesem Dokument beschriebene Verfahren auszuführen.In another aspect, a storage medium is described. The storage medium may include a SW program that is set up to run on a processor and thereby perform the method described in this document.
Es ist zu beachten, dass die in diesem Dokument beschriebenen Verfahren, Vorrichtungen und Systeme sowohl alleine, als auch in Kombination mit anderen in diesem Dokument beschriebenen Verfahren, Vorrichtungen und Systemen verwendet werden können. Des Weiteren können jegliche Aspekte der in diesem Dokument beschriebenen Verfahren, Vorrichtungen und Systemen in vielfältiger Weise miteinander kombiniert werden. Insbesondere können die Merkmale der Ansprüche in vielfältiger Weise miteinander kombiniert werden.It should be understood that the methods, devices and systems described herein may be used alone as well as in combination with other methods, devices and systems described in this document. Furthermore, any aspects of the methods, devices, and systems described herein may be combined in a variety of ways. In particular, the features of the claims can be combined in a variety of ways.
Im Weiteren wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher beschrieben. Dabei zeigen
-
1 ein beispielhaftes zweispuriges Fahrzeug; -
2 ein beispielhaftes Fahrmanöver; -
3a ein beispielhaftes Rückwärts-Fahrmanöver; -
3b ein beispielhaftes Fahrzeug mit Anhänger; und -
4 ein Ablaufdiagramm eines beispielhaften Verfahrens zur automatisierten Querführung eines Fahrzeugs.
-
1 an exemplary two-lane vehicle; -
2 an exemplary driving maneuver; -
3a an exemplary reverse driving maneuver; -
3b an exemplary vehicle with a trailer; and -
4 a flowchart of an exemplary method for automated lateral guidance of a vehicle.
Wie eingangs dargelegt, befasst sich das vorliegende Dokument mit der Bereitstellung eines Rückfahrassistenten für ein Fahrzeug mit Anhänger. In diesem Zusammenhang zeigt
Im Folgenden werden die in diesem Dokument beschriebenen Maßnahmen auf Basis eines Rückfahrassistenzsystems beschrieben, bei dem eine Referenzfahrt zur Aufzeichnung einer Referenz-Trajektorie in Vorwärtsrichtung erfolgt und bei dem eine erneute Fahrt entlang einer Fahr-Trajektorie in Rückwärtsrichtung entlang einer Rückfahr-Trajektorie erfolgt. Die beschriebene Vorwärtsfahrt ist somit nur ein Beispiel für eine allgemeine Referenzfahrt und die beschriebene Rückfahr-Trajektorie ist nur ein Beispiel für eine allgemeine Fahr-Trajektorie.The following describes the measures described in this document based on a reversing assistance system, in which a reference travel for recording a reference trajectory in the forward direction takes place and in which a renewed drive along a driving trajectory in the reverse direction takes place along a return trajectory. The described forward travel is thus only one example of a general reference travel, and the described return trajectory is just one example of a general driving trajectory.
Insbesondere gelten die in diesem Dokument beschriebenen Aspekte
- • in Bezug auf eine Vorwärtsfahrt allgemein für eine Referenzfahrt (die ggf. jeweils auch in Rückwärtsrichtung
mit einem Fahrzeug 100 gefahren werden kann); - • in Bezug auf eine Rückwärtsfahrt allgemein für eine erneute Fahrt (die ggf. auch in Vorwärtsrichtung
mit einem Fahrzeug 100 gefahren werden kann); und/oder - • in Bezug auf eine Rückfahr-Trajektorie allgemein für eine Fahr-Trajektorie (die ggf. auch in der gleichen Richtung gefahren werden kann, wie die Referenz-Trajektorie bei der Referenzfahrt).
- • in reference to a forward drive generally for a reference trip (which may also be in the reverse direction with a
vehicle 100 can be driven); - • in relation to a reverse drive, generally for a new ride (possibly also in the forward direction with a
vehicle 100 can be driven); and or - In relation to a return trajectory, in general for a driving trajectory (which, if appropriate, can also be traveled in the same direction as the reference trajectory in reference travel).
Ein Nutzer des Fahrzeugs
Die Speichereinheit
Die Referenzdaten bezüglich einer Referenz-Trajektorie
Ein Fahrzeug
Die Referenzdaten bezüglich der bei der Vorwärtsfahrt ermittelten Referenz-Trajektorie
Alternativ oder ergänzend können die Referenzdaten für Trajektorien-Segmente zwischen einer Vielzahl von Positionen Krümmungsinformation in Bezug auf eine Krümmung des jeweiligen Trajektorien-Segments umfassen. Die Referenz-Trajektorie
Die Referenzdaten können somit auf unterschiedliche Weise eine Referenz-Trajektorie
- • den Anfangspunkt der Referenz-
Trajektorie 203 erreicht; und/oder - • möglichst weitgehend innerhalb des
Abdeckungsbereichs 204 bleibt.
- • the starting point of the
reference trajectory 203 reached; and or - • as much as possible within the
coverage area 204 remains.
Die ermittelte Rückfahr-Trajektorie
Aufgrund der o.g. Bedingungen für die Ermittlung der Rückfahr-Trajektorie
Die Referenzdaten können dazu verwendet werden, eine Rückfahr-Trajektorie 313 für das Fahrzeug
Die Hinterrad-Lenkvorrichtung kann dabei unabhängig von der Vorderrad-Lenkvorrichtung angesteuert werden. Mit anderen Worten, die Hinterrad-Lenkvorrichtung und die Vorderrad-Lenkvorrichtung können als separate Freiheitsgrade verwendet werden, um das Fahrzeug
Durch die Berücksichtigung der Hinterrad-Lenkvorrichtung (zusätzlich und unabhängig von der Vorderrad-Lenkvorrichtung) kann der Verlauf der Rückfahr-Trajektorie
Die Position des Referenzpunktes
Die Referenzdaten können somit Information in Bezug auf die Positionen des Referenzpunktes
Des Weiteren können die Referenzdaten den Knickwinkel
Es können somit in einer Vorwärtsfahrt Referenzdaten in Bezug auf das Fahrmanöver aufgezeichnet werden. Im Rahmen des Fahrmanövers wird eine Fläche
Mittels der Hinterrad-Lenkvorrichtung kann die fahrzeugüberstrichene Fläche
Die aktive Nutzung der Hinterrad-Lenkvorrichtung ist insbesondere im Anhängerbetrieb von Vorteil. Bei einer Rückwärtsfahrt mit Anhänger
Durch autonome Verwendung der Hinterrad-Lenkvorrichtung können in effizienter Weise Korrekturen vorgenommen werden, um ein starkes Ausschwenken des Fahrzeugs
Die aktive Verwendung der Hinterrad-Lenkvorrichtung ermöglicht z.B.: eine optimale Ausrichtung des Hecks eines Fahrzeugs
Außerdem umfasst das Verfahren
In diesem Dokument wird somit ein Fahrerassistenzsystem beschrieben, bei dem bei einer Referenzfahrt Odometriedaten in Bezug auf die Position und die Orientierung
Bei einem Fahrzeug
Beispielsweise kann auf einer Vorwärtsfahrt (d.h. einer Referenzfahrt) der Ist-Knickwinkel
Wenn bereits bei der Referenzfahrt der Anhänger
Bei einem erkanntem Anhänger
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die gezeigten Ausführungsbeispiele beschränkt. Insbesondere ist zu beachten, dass die Beschreibung und die Figuren nur das Prinzip der vorgeschlagenen Verfahren, Vorrichtungen und Systeme veranschaulichen sollen.The present invention is not limited to the embodiments shown. In particular, it should be noted that the description and figures are intended to illustrate only the principle of the proposed methods, apparatus and systems.
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