DE102019130100A1

DE102019130100A1 - Ausgleich für anhängerkupplungshöhe bei automatischem ankupplungsvorgang

Info

Publication number: DE102019130100A1
Application number: DE102019130100.9A
Authority: DE
Inventors: Erick Michael Lavoie; Luke Niewiadomski; Roger Arnold Trombley
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2018-11-08
Filing date: 2019-11-07
Publication date: 2020-05-14
Also published as: US11097579B2; US20200148018A1; CN111152620A

Abstract

Die Offenbarung stellt einen Ausgleich für eine Anhängerkupplungshöhe bei einem automatischen Ankupplungsvorgang bereit. Ein Fahrzeugankupplungsunterstützungssystem beinhaltet ein angetriebenes Aufhängungssystem, das ein Heck des Fahrzeugs auf einer Höhe trägt, und eine Steuerung. Die Steuerung erlangt Stellungsdaten für eine Kupplung eines Anhängers, bestimmt, wenn die Stellungsdaten anzeigen, dass eine Kupplungskugel des Fahrzeugs an der Kupplung ausgerichtet ist, und veranlasst das angetriebene Aufhängungssystem, die Höhe des hinteren Abschnitts des Fahrzeugs anzuheben, bis ein Schwellenwertwiderstandswert erfasst wird

Description

GEBIET DER OFFENBARUNG
Die vorliegende Offenbarung betrifft im Allgemeinen ein System zum Unterstützen bei einem Fahrzeuganhängerankupplungsvorgang. Insbesondere gleicht das vorliegende System die Anhängerkupplungsgeometrie beim Ausrichten einer Kupplungskugel mit der Kupplung während eines automatisierten Ankupplungsvorgangs aus.
ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
Das Ankuppeln eines Anhängers an ein Fahrzeug kann schwierig und zeitaufwändig sein. Insbesondere kann das Ausrichten einer Kupplungskugel des Fahrzeugs an der gewünschten Kupplung des Anhängers abhängig vom Anfangsstandort des Anhängers in Bezug auf das Fahrzeug ein wiederholtes Vor- und Zurückfahren in Kombination mit mehreren Lenkmanövern benötigen, um das Fahrzeug angemessen zu positionieren. Ferner ist die Kupplung des Anhängers für einen entscheidenden Teil des zur angemessenen Kupplungskugelausrichtung erforderlichen Fahrens nicht sichtbar und die Kupplungskugel kann unter normalen Umständen zu keinem Zeitpunkt vom Fahrer gesehen werden. Dieses Fehlen von Sichtlinien macht eine Ableitung der Positionierung der Kupplungskugel und der Kupplung auf Grundlage von Erfahrungen mit einem bestimmten Fahrzeug und Anhänger erforderlich und kann trotzdem mehrmaliges Anhalten und Aussteigen aus dem Fahrzeug erforderlich machen, um die Ausrichtung zu bestätigen oder eine angemessene Korrektur für eine nachfolgende Reihe an Manövern festzustellen. Noch ferner bedeutet die Nähe der Kupplungskugel zum hinteren Stoßfänger des Fahrzeugs, dass jedes Übersteuern zu einem Zusammenstoß des Fahrzeugs mit dem Anhänger führen kann. Dementsprechend können weitere Weiterentwicklungen gewünscht sein.
KURZDARSTELLUNG DER OFFENBARUNG
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung beinhaltet ein Fahrzeugankupplungsunterstützungssystem ein angetriebenes Aufhängungssystem, das ein Heck des Fahrzeugs auf einer Höhe trägt, und eine Steuerung. Die Steuerung erlangt Stellungsdaten für eine Kupplung eines Anhängers, bestimmt, wenn die Stellungsdaten anzeigen, dass eine Kupplungskugel des Fahrzeugs an der Kupplung ausgerichtet ist, und veranlasst das angetriebene Aufhängungssystem, die Höhe des hinteren Abschnitts des Fahrzeugs anzuheben, bis ein Schwellenwertwiderstandswert erfasst wird
Ausführungsformen des ersten Aspekts der Erfindung können ein beliebiges oder eine Kombination der folgenden Merkmale umfassen:

• das System kann ferner ein Lenksystem beinhalten und die Steuerung kann ferner einen Fahrzeugweg von einer Anfangsfahrzeugstellung zu einer Endstellung ableiten, wobei die Kupplungskugel an der Kupplung ausgerichtet ist, und ein Lenksteuersignal an das Lenksystem ausgeben, um das Fahrzeug auf dem Weg zu halten;
• das System kann ferner Kraftübertragungssteuerungs- und Bremssysteme beinhalten und die Steuerung kann ferner die Kraftübertragungssteuerungs- und Bremssysteme steuern, um das Fahrzeug zu veranlassen, sich entlang des Wegs von der Anfangsstellung zur Endstellung zu bewegen;
• das System kann ferner mindestens eine Radareinheit beinhalten, die ein Erfassungsgebiet definiert, das mindestens einen vom hinteren Abschnitt des Fahrzeugs weg gerichteten Abschnitt aufweist, und mindestens ein Abschnitt der Stellungsdaten für die Kupplung kann von der mindestens einen Radareinheit erlangt werden;
• die mindestens eine Radareinheit beinhaltet linke und rechte hintere Radareinheiten, die jeweils an linken hinteren und rechten hinteren Ecken des Fahrzeugs montiert sind;
• das System kann ferner mindestens eines von einer hinteren Fahrzeugkamera und einem Ultraschallsensor umfassen und die Steuerung erlangt mindestens einen zusätzlichen Abschnitt der Stellungsdaten für die Kupplung von dem mindestens einen von der hinteren Fahrzeugkamera und dem Ultraschallsensor;
• die Steuerung kann ferner das angetriebene Aufhängungssystem veranlassen, die Höhe des hinteren Abschnitts des Fahrzeugs abzusenken, bevor die Kupplungskugel den ausgerichteten Zustand mit der Kupplung erreicht;
• die Stellungsdaten für die Kupplung des Anhängers können eine Höhe der Kupplung beinhalten und das Veranlassen des angetriebenen Aufhängungssystems, die Höhe des hinteren Abschnitts des Fahrzeugs abzusenken, kann die Kupplungskugel des Fahrzeugs auf einer Höhe positionieren, die niedriger als die Höhe der Kupplung ist;
• wobei das angetriebene Aufhängungssystem die Höhe des gesamten Fahrzeugs anheben kann, bis der Schwellenwertwiderstandswert erfasst wird, und
• die Steuerung kann durch das Empfangen eines Messwerts eines Stroms, der durch das angetriebene Aufhängungssystem entnommen wurde, erfassen, dass der Schwellenwertwiderstandswert erfasst wurde, den Messwert integrieren, während das angetriebene Aufhängungssystem veranlasst wird, die Höhe des hinteren Abschnitts des Fahrzeugs anzuheben, und ein Ergebnis des Integrierens des Messwerts für einen vorbestimmten Schwellenwert überwachen, der anzeigt, dass der Schwellenwertwiderstandswert vorhanden ist.

Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Offenbarung beinhaltet ein Fahrzeug eine Kupplungskugel, die an einem Heck des Fahrzeugs befestigt ist, ein Aufhängungssystem, das einstellbar das Heck des Fahrzeugs auf einer Höhe trägt, und eine Steuerung. Die Steuerung erlangt Stellungsdaten für eine Kupplung eines Anhängers, bestimmt, wenn die Stellungsdaten anzeigen, dass die Kupplungskugel an der Kupplung ausgerichtet ist, und veranlasst das Aufhängungssystem, die Höhe des Hecks des Fahrzeugs anzuheben, bis ein Schwellenwertwiderstandswert erfasst wird
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Offenbarung beinhaltet ein Verfahren zum Unterstützen eines Ankuppelns eines Anhängers das Erlangen von Stellungsdaten für eine Kupplung des Anhängers, das Bestimmen, wenn die Stellungsdaten anzeigen, dass ein Kupplungskugel für das Fahrzeug an der Kupplung ausgerichtet ist, und das Veranlassen eines angetriebenen Aufhängungssystems, das ein Heck des Fahrzeugs auf einer Höhe trägt, die Höhe des hinteren Abschnitts des Fahrzeugs anzuheben, bis ein Schwellenwertwiderstandswert erfasst wird.
Diese und andere Aspekte, Aufgaben und Merkmale der vorliegenden Offenbarung werden für den Fachmann bei der Lektüre der folgenden Beschreibung, der Patenansprüche und der beigefügten Zeichnungen verständlich und ersichtlich.
Figurenliste
In den Zeichnungen gilt:

1 ist eine perspektivische Ansicht eines Fahrzeugs in einer abgekuppelten Stellung in Bezug auf den Anhänger;
2 ist ein Schaubild eines Systems gemäß einem Aspekt der Offenbarung zum Unterstützen beim Ausrichten des Fahrzeugs an einem Anhänger in einer Stellung zum Ankuppeln des Anhängers an das Fahrzeug;
3 ist eine schematische Draufsicht, die beispielhafte Abdeckungsbereiche von Radareinheiten zeigt, die im Fahrzeug beinhaltet sein können;
4 ist eine schematische Draufsicht eines Fahrzeugs während eines Schritts der Abfolge zur Ausrichtung am Anhänger;
5 ist eine schematische Seitenansicht, die ein Fahrzeug bei einem Ankupplungsvorgang mit einem Anhänger zeigt, bei dem die eine Abwärtsbewegung der Fahrzeugkupplungskugel die Ausrichtung zwischen der Kupplungskugel und einer Kupplung des Anhängers erleichtern kann;
6 ist eine Seitenansicht, die das Heck des Fahrzeugs in einer abgesenkten Stellung zeigt, um die Kupplungskugel in Ausrichtung mit der Kupplung zu bewegen;
7 ist eine Querschnittsdetailteilansicht der Fahrzeugkupplungskugel, die unter der Kupplung positioniert ist;
8 ist eine Detailansicht, welche die Kupplungskugel zeigt, die nach oben in einen Innenraum der Kupplung bewegt wird;
9 ist eine Detailansicht, welche die Kupplungskugel ein einer Eingriffsstellung mit der Kupplung zeigt;
10 ist eine Seitenansicht, die das Heck des Fahrzeugs in einer angehobenen Stellung zeigt, in der die Kupplungskugel mit der Kupplung in Eingriff gebracht ist;
11 ist eine schematische Draufsicht des Fahrzeugs während eines nachfolgenden Schritts der Abfolge zur Ausrichtung am Anhänger;
12 ist eine Darstellung eines Bilds, das von einer Fahrzeugkamera während des Schritts der Abfolge zur Ausrichtung aus 11 empfangen wurde;
13 ist eine schematische Draufsicht des Fahrzeugs während eines nachfolgenden Schritts der Abfolge zur Ausrichtung am Anhänger;
14 ist eine schematische Draufsicht des Fahrzeugs während eines nachfolgenden Schritts der Abfolge zur Ausrichtung am Anhänger und zeigt die Stellung einer Kupplungskugel des Fahrzeugs an einem Ende eines abgeleiteten Ausrichtungswegs; und
15 ist ein Ablaufdiagramm, das Schritte in der Abfolge zur Ausrichtung darstellt.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Für die Zwecke der Beschreibung in dieser Schrift beziehen sich die Ausdrücke „oberes“, „unteres“, „rechtes“, „linkes“, „hinteres“, „vorderes“, „vertikales“, „horizontales“, „inneres“, „äußeres“ und Ableitungen davon auf die Vorrichtung in ihrer Ausrichtung in 1. Dabei versteht es sich jedoch, dass die Vorrichtung verschiedene alternative Ausrichtungen annehmen kann, sofern nicht ausdrücklich das Gegenteil vorgegeben ist. Zudem versteht sich, dass die in der beigefügten Zeichnung veranschaulichten und in der folgenden Beschreibung beschriebenen konkreten Vorrichtungen und Prozesse lediglich beispielhafte Ausführungsformen der in den beigefügten Patentansprüchen definierten erfindungsgemäßen Konzepte sind. Somit sind konkrete Abmessungen und andere physische Eigenschaften bezüglich der in dieser Schrift offenbarten Ausführungsformen nicht als einschränkend zu betrachten, es sei denn, in den Ansprüchen ist ausdrücklich etwas anderes angegeben. Sofern nicht anderweitig vorgegeben, versteht es sich zusätzlich, dass die Erörterung eines bestimmten Merkmals einer Komponente, die sich in oder entlang einer gegebenen Richtung oder dergleichen erstreckt, nicht bedeutet, dass das Merkmal oder die Komponente einer geraden Linie oder Achse in einer derartigen Richtung folgt oder dass es/sie sich nur in einer derartigen Richtung oder auf einer derartigen Ebene ohne andere Richtungskomponenten oder -abweichungen erstreckt, sofern nicht anderweitig vorgegeben.
Unter allgemeiner Bezugnahme auf die 1-11 bezeichnet das Bezugszeichen 10 ein Ankupplungsunterstützungssystem (auch bezeichnet als ein „Ankupplungsassistenzsystem“) für ein Fahrzeug 12. Insbesondere beinhaltet das Ankupplungsunterstützungssystem 10 eine Steuerung 26, die Stellungsdaten einer Kupplung 14 eines Anhängers 16 erlangt und einen Fahrzeugweg 32 ableitet, um eine Kupplungskugel 34 des Fahrzeugs 12 an der Kupplung 14 auszurichten. Das Ableiten des Fahrzeugwegs 32 beinhaltet ein Ausgleichen einer bestimmten Änderung der Stellung 28 der Kupplung 14 in einer Fahrtrichtung in Bezug auf einen Unterschied zwischen einer senkrechten Stellung 28 der Kupplung 14 in den Stellungsdaten und einer Höhe der Kupplungskugel 34.
In Bezug auf den allgemeinen Betrieb des Ankupplungsunterstützungssystems 10, wie im Systemschaubild aus 2 veranschaulicht, beinhaltet das System 10 verschiedene Sensoren und Vorrichtungen, die fahrzeugzustandsbezogene Informationen erhalten oder anderweitig bereitstellen. Diese Informationen beinhalten Positionierungsinformationen von einem Positionierungssystem 22, das eine Koppelnavigationsvorrichtung 24 oder zusätzlich oder alternativ ein globales Positionierungssystem (GPS) beinhalten kann, um einen Koordinatenstandort des Fahrzeugs 12 auf Grundlage des einen Standorts oder der mehreren Standorte der Vorrichtungen im Positionierungssystem 22 zu bestimmen. Insbesondere kann die Koppelnavigationsvorrichtung 24 den Koordinatenstandort des Fahrzeugs 12 auf Grundlage von mindestens einem von einer Fahrzeuggeschwindigkeit und einem Lenkwinkel 8 in einem örtlich begrenzten Koordinatensystem 82 ermitteln und nachverfolgen. Andere Fahrzeuginformationen, die vom Ankupplungsunterstützungssystem 10 empfangen werden, können eine Geschwindigkeit des Fahrzeugs 12 von einem Geschwindigkeitssensor 56 und eine Gierrate des Fahrzeugs 12 von einem Gierratensensor 58 beinhalten. Es wird in Betracht gezogen, dass in zusätzlichen Ausführungsformen ein Näherungssensor 54, oder ein Anordnung davon, eine Radareinheit oder Radareinheiten 57a, 57b und weitere Fahrzeugsensoren und -vorrichtungen Sensorsignale oder andere Informationen bereitstellen können, wie etwa aufeinanderfolgende Bilder eines Anhängers 16, welche die erfasste Kupplung 14 beinhalten, welche die Steuerung 26 des Ankupplungsunterstützungsystems 10 mit verschiedenen Routinen verarbeiten kann, um die Höhe H und die Stellung (z. B. auf Grundlage der Entfernung D_h und des Winkels α_h ) der Kupplung 14 zu bestimmen.
Wie ferner in 2 gezeigt, steht eine Ausführungsform des Ankupplungsunterstützungssystems 10 mit dem Lenksystem 20 des Fahrzeugs 12 in Verbindung, das ein Servolenksystem 20 sein kann, das einen elektrischen Lenkmotor 74 beinhaltet, um die gelenkten Räder 76 (1) des Fahrzeugs 12 zu betätigen, um das Fahrzeug 12 auf eine derartige Weise zu bewegen, dass sich die Fahrzeuggierrate mit der Fahrzeuggeschwindigkeit und dem Lenkwinkel 8 ändert. In der veranschaulichten Ausführungsform ist das Servolenksystem 20 ein elektrisches Servolenksystem (electric powerassisted steering - EPAS-System), das einen elektrischen Lenkmotor 74 zum Drehen der gelenkten Räder 76 in einen Lenkwinkel 8 auf Grundlage eines Lenkbefehls beinhaltet, wobei der Lenkwinkel 8 von einem Lenkwinkelsensor 78 des Servolenksystems 20 erkannt werden kann. Der Lenkbefehl 69 kann durch das Ankupplungsunterstützungssystem 10 zum autonomen Lenken während eines Anhängerkupplungsausrichtungsmanövers bereitgestellt werden und kann alternativ manuell über eine Drehstellung (z. B. einen Lenkradwinkel) eines Lenkrades des Fahrzeugs 12 bereitgestellt werden. Allerdings ist das Lenkrad des Fahrzeugs 12 in der veranschaulichten Ausführungsform mechanisch an die gelenkten Räder 76 des Fahrzeugs 12 gekoppelt, sodass sich das Lenkrad zusammen mit den gelenkten Rädern 76 bewegt, wodurch ein manuelles Eingreifen mit dem Lenkrad während des autonomen Lenkens verhindert wird. Insbesondere kann ein Drehmomentsensor 80 am Servolenksystem 20 bereitgestellt sein, der ein Drehmoment am Lenkrad erfasst, das nicht von einer autonomen Steuerung des Lenkrades erwartet wird und somit auf ein manuelles Eingreifen hinweist, wobei das Ankupplungsunterstützungsystem 10 den Fahrer warnen kann, das manuelle Eingreifen mit dem Lenkrad zu unterbrechen und/oder das autonome Lenken zu unterbrechen. In alternativen Ausführungsformen weisen einige Fahrzeuge ein Servolenksystem 20 auf, das es ermöglicht, dass das Lenkrad teilweise von der Bewegung der gelenkten Räder 76 eines derartigen Fahrzeugs gelöst wird.
Unter erneuter Bezugnahme auf 2 stellt das Servolenksystem 20 des Ankupplungsunterstützungssystems 10 der Steuerung 26 Informationen bezüglich einer Drehstellung der gelenkten Räder 76 des Fahrzeugs 12 bereit, die einen Lenkwinkel 8 beinhalten. Die Steuerung 26 in der veranschaulichten Ausführungsform verarbeitet den aktuellen Lenkwinkel zusätzlich zu anderen Zuständen des Fahrzeugs 12, um das Fahrzeug 12 entlang des gewünschten Wegs 32 zu leiten (4). Es ist denkbar, dass das Ankupplungsunterstützungssystem 10 in zusätzlichen Ausführungsformen eine integrierte Komponente des Servolenksystems 20 sein kann. Zum Beispiel kann das Servolenksystem 20 einen Ankupplungsunterstützungsalgorithmus zum Erzeugen von Fahrzeuglenkinformationen und -befehlen in Abhängigkeit von allen oder einem Teil der Informationen beinhalten, die vom Bildgebungssystem 18, dem Servolenksystem 20, einem Fahrzeugbremssteuersystem 70, einem Antriebsstrangsteuersystem 72 und anderen Fahrzeugsensoren und -vorrichtungen sowie einer Mensch-Maschine-Schnittstelle 40 empfangen werden, wie nachfolgend genauer erörtert.
Wie ebenfalls in 2 veranschaulicht, kann das Fahrzeugbremssteuersystem 70 außerdem mit der Steuerung 26 kommunizieren, um dem Ankupplungsunterstützungssystem 10 Bremsinformationen bereitzustellen, wie etwa eine Fahrzeugraddrehzahl, und um Bremsbefehle von der Steuerung 26 zu empfangen. Zum Beispiel können Fahrzeuggeschwindigkeitsinformationen aus einzelnen Raddrehzahlen bestimmt werden, wie durch das Bremssteuersystem 70 überwacht. Die Fahrzeuggeschwindigkeit kann außerdem durch das Antriebsstrangsteuersystem 72, den Geschwindigkeitssensor 56 und das Positionierungssystem 22 sowie unter Verwendung von einer oder mehreren Kameras 48, 50, 52a, 52b bestimmt werden, um die Stellungen von identifizierbaren Bodengegenständen oder - abschnitten im Laufe der Zeit zu verfolgen. In einigen Ausführungsformen können auch einzelne Raddrehzahlen verwendet werden, um eine Fahrzeuggierrate γ zu bestimmen, die dem Ankupplungsunterstützungssystem 10 alternativ oder zusätzlich zum Fahrzeuggierratensensor 58 bereitgestellt werden können. Das Ankupplungsunterstützungssystem 10 kann dem Bremssteuersystem 70 ferner Fahrzeugbremsinformationen bereitstellen, um es dem Ankupplungsunterstützungssystem 10 zu ermöglichen, das Bremsen des Fahrzeugs 12 während des Zurückfahrens des Anhängers 16 zu steuern. Beispielsweise kann das Ankupplungsunterstützungssystem 10 in einigen Ausführungsformen die Geschwindigkeit des Fahrzeugs 12 während einer Ausrichtung des Fahrzeugs 12 an der Kupplung 14 des Anhängers 16 regulieren, was die Möglichkeit eines Zusammenstoßes mit dem Anhänger 16 verringern kann und das Fahrzeug 12 zu einem vollständigen Stillstand an einem bestimmten Endpunkt 35 des Wegs 32 bringen kann. In dieser Schrift wird offenbart, dass das Ankupplungsunterstützungssystem 10 zusätzlich oder alternativ ein Warnsignal entsprechend einer Benachrichtigung über einen tatsächlich bevorstehenden und/oder erwarteten Zusammenstoß mit einem Abschnitt des Anhängers 16 ausgeben kann. Das Antriebsstrangsteuersystem 72, wie in der in 2 veranschaulichten Ausführungsform gezeigt, kann außerdem mit dem Ankupplungsunterstützungssystem 10 interagieren, um eine Geschwindigkeit und Beschleunigung des Fahrzeugs 12, während der dieses teilweise oder autonom am Anhänger 16 ausgerichtet wird, zu regulieren. Wie vorstehend erwähnt, kann die Regulierung der Geschwindigkeit des Fahrzeugs 12 vorteilhaft sein, um einen Zusammenstoß mit dem Anhänger 16 zu verhindern.
Zusätzlich kann das Ankupplungsunterstützungssystem 10 mit einer Mensch-Maschine-Schnittstelle (human-machine interface - „HMI‟) 40 für das Fahrzeug 12 kommunizieren. Die HMI 40 kann eine Fahrzeuganzeige 44 beinhalten, wie etwa eine an der Mittelkonsole montierte Navigations- oder Unterhaltungsanzeige (1). Die HMI 40 beinhaltet ferner eine Eingabevorrichtung, die durch das Konfigurieren der Anzeige 44 als Teil eines Touchscreens 42 mit einer Schaltung 46 umgesetzt sein kann, um eine Eingabe entsprechend einem Standort über die Anzeige 44 zu empfangen. Andere Formen der Eingabe, die ein(en) oder mehrere Joysticks, digitale Eingabepads oder dergleichen beinhalten, können anstelle von oder zusätzlich zum Touchscreen 42 verwendet werden. Ferner kann das Ankupplungsunterstützungssystem 10 über drahtlose Kommunikation mit einer anderen Ausführungsform der HMI 40 kommunizieren, wie etwa mit einem/r oder mehreren handgeführten oder tragbaren Vorrichtungen 96 (1), die ein oder mehrere Smartphones beinhalten. Die tragbare Vorrichtung 96 kann ebenfalls die Anzeige 44 beinhalten, um einem Benutzer ein oder mehrere Bilder und andere Informationen anzuzeigen. Zum Beispiel kann die tragbare Vorrichtung 96 ein oder mehrere Bilder des Anhängers 16 auf der Anzeige 44 anzeigen und kann ferner dazu in der Lage sein, Fernzugriffsbenutzereingaben über die Touchscreen-Schaltung 46 zu empfangen. Zusätzlich kann die tragbare Vorrichtung 96 Rückkopplungsinformationen, wie etwa optische, akustische und taktile Warnungen, bereitstellen.
Unter weiterer Bezugnahme auf die in 2 gezeigte Ausführungsform ist die Steuerung 26 mit einem Mikroprozessor 60 konfiguriert, um Logik und Programme zu verarbeiten, die in einem Speicher 62 gespeichert sind und Informationen von den vorstehend beschriebenen Sensoren und Fahrzeugsystemen empfangen, die das Bildgebungssystem 18, das Servolenksystem 20, das Fahrzeugbremssteuersystem 70, das Antriebsstrangsteuersystem 72 und andere Fahrzeugsensoren und -vorrichtungen beinhalten. Die Steuerung 26 kann Fahrzeuglenkinformationen und -befehle in Abhängigkeit von allen oder einem Teil der empfangenen Informationen erzeugen. Danach können die Fahrzeuglenkinformationen und - befehle dem Servolenksystem 20 bereitgestellt werden, um das Lenken des Fahrzeugs 12 zu beeinflussen, um einen befohlenen Weg 32 (4) zur Ausrichtung an der Kupplung 14 des Anhängers 16 zu erreichen. Die Steuerung 26 kann den Mikroprozessor 60 und/oder eine andere analoge und/oder digitale Schaltung zum Verarbeiten von einem oder mehreren Programmen beinhalten. Außerdem kann die Steuerung 26 den Speicher 62 zum Speichern von einem oder mehreren Programmen beinhalten, die ein Programm zur Bildverarbeitung 64 und/oder ein Programm zur Ankupplungserfassung, ein Wegableitungsprogramm 66 und ein Betriebsprogramm 68 beinhalten. Es versteht sich, dass die Steuerung 26 eine eigenständige dedizierte Steuerung oder eine geteilte Steuerung sein kann, die in anderen Steuerfunktionen integriert ist, wie etwa in ein Fahrzeugsensorsystem, das Servolenksystem 20 und andere denkbare fahrzeuginterne oder fahrzeugexterne Fahrzeugsteuersysteme integriert. Es versteht sich ferner, dass das Erfassungsprogramm 64 durch einen dedizierten Prozessor ausgeführt werden kann, zum Beispiel in einem eigenständigen Bildgebungssystem für das Fahrzeug 12, das die Ergebnisse von dessen Bildverarbeitung an anderen Komponenten und Systemen des Fahrzeugs 12, die den Mikroprozessor 60 beinhalten, ausgeben kann. Ferner kann ein beliebiges/beliebiger System, Computer, Prozessor oder dergleichen, das/der eine Bildverarbeitungsfunktion abschließt, wie etwa die in dieser Schrift beschriebene, in dieser Schrift als eine „Bildverarbeitungseinrichtung“ bezeichnet werden, unabhängig von einer anderen Funktion, die dieses/dieser ebenfalls umsetzen kann (gleichzeitig mit dem Ausführen des Erfassungsprogramms 64 beinhaltet).
Das System 10 kann auch ein Bildgebungssystem 18 beinhalten, das eine oder mehrere externe Kameras beinhaltet, die in den veranschaulichten Beispielen die Rückfahrkamera 48, Kamera 50 des dritten Bremslichts (center high-mount stop light - „CHMSL“) und zur Seite gerichtete Kameras 52a und 52b beinhaltet, wenngleich andere Anordnungen mit zusätzlichen oder alternativen Kameras möglich sind. In einem Beispiel kann das Bildgebungssystem 18 eine Rückfahrkamera 48 allein beinhalten oder es kann derartig konfiguriert sein, dass das System 10 nur die Rückfahrkamera 48 in einem Fahrzeug mit mehreren externen Kameras verwendet. In einem weiteren Beispiel können die unterschiedlichen in dem Bildgebungssystem 18 beinhalteten Kameras 48, 50, 52a, 52b positioniert sein, um im Allgemeinen in ihren jeweiligen Sichtfeldern zu überlagern, die in der dargestellten Anordnung die Sichtfelder 49, 51, 53a und 53b beinhalten, um jeweils der Rückfahrkamera 48, der CHMSL-Kamera 50 bzw. den zur Seite gerichteten Kameras 52a und 52b zu entsprechen. Auf diese Weise können Bilddaten 55 von zwei oder mehreren der Kameras im Erfassungsprogramm 64 oder in einer weiteren dedizierten Bildverarbeitungseinrichtung in dem Bildgebungssystem 18 zu einem einzelnen Bild kombiniert werden. Das Erfassungsprogramm 64 kann derartig Informationen in Bezug auf die Positionierung von beliebigen Kameras 48, 50, 52a und 52b beinhalten, die am Fahrzeug 12 vorhanden sind oder durch das System 10 genutzt werden, die jene in Bezug auf den Mittelpunkt 36 (1) des Fahrzeugs 12beinhalten, dass zum Beispiel die Stellungen der Kameras 48, 50, 52a und 52b in Bezug auf den Mittelpunkt 36 und/oder aufeinander oder andere Merkmale des Fahrzeugs 12, wie etwa die Kupplungskugel 34 (1), mit bekannten Stellungen in Bezug auf den Mittelpunkt 36 für Objektpositionierungsberechnungen verwendet werden können und zu Objektstellungsdaten zum Beispiel in Bezug auf den Mittelpunkt 36 desFahrzeugs 12 führen.
In einem weiteren Aspekt kann die Steuerung 26 ebenfalls in direkter oder indirekter Verbindung mit dem vorstehend erwähnten Näherungssensor oder der Anordnung von Näherungssensoren 54 und einer oder mehreren Radareinheiten stehen, wie etwa die hintere rechte 57a und die hintere linke 57b Radareinheit. In unterschiedlichen Beispielen können die Näherungssensoren 54 durch andere Systeme im Fahrzeug 12 genutzt werden, die Reservewarnsysteme, automatisierte Bremssysteme oder dergleichen beinhalten, so wie auch die Radareinheiten 57a, 57b, die in Verbindung mit Querverkehrswarnsystemen und dergleichen beinhalten. Auf diese Weise kann die Steuerung 26 mit derartigen Systemen oder mit einem zentralisierten fahrzeuginternen Computer oder dergleichen kommunizieren, um Signale oder Daten von den Sensoren 56 und Radareinheiten 57a, 57b zu erlangen, wenn sie im zugeordneten Fahrzeug 12 vorhanden sind. Auf diese Weise kann die Steuerung 26 in der Lage sein, Daten von einem oder von beiden der Näherungssensoren 54 und den Radareinheiten 57a, 57b zu empfangen, die in Kombination mit Bilddaten 55 als eine Ergänzung dazu oder in einem situationsbezogenen Ersatz für Bilddaten 55, wenn derartige Daten verfügbar werden, verwendet werden können. In einem Aspekt können die Radareinheitein 57a, 57b weniger anfällig für eine eingeschränkte Funktion aufgrund von Wetter als Bilddaten 55 sein und benötigen kein Umgebungslicht, um zu funktionieren. Auf diese Weise können die Radareinheiten 57a, 57b Bilddaten 55 für die Position des Anhängers 16 oder der Kupplung 14 ergänzen oder ersetzen, wenn das Erfassungsprogramm 64 weder den Anhänger 16 noch die Kupplung 14 orten kann. Dementsprechend kann die Steuerung 26, wie in dieser Schrift erörtert, dazu konfiguriert sein, die Bilddaten 55 sowie die Daten von der Sensoranordnung 54 und den Radareinheiten 57a, 57b gemeinsam als was in dieser Schrift als Positionierungsdaten bezeichnet wird zu nutzen.
Das Erfassungsprogramm 64 kann konkret programmiert oder anderweitig konfiguriert sein, um die Stellung des Anhängers 16 und der zugeordneten Kupplung 14 in Bezug auf das Fahrzeug 12 unter Verwendung der Stellungsdaten zu bestimmen, wie es am besten für die Situation und die Bedingungen geeigenet ist. In einem Aspekt kann das Erfassungsprogramm 64 als erstes versuchen, jegliche Anhänger 16 innerhalb der Bilddaten 55 zu identifizieren, was auf Grundlage von gespeicherten oder anderweitig bekannten optischen Eigenschaften des Anhängers 16, einer Anzahl von verschiedenen Arten, Größen oder Konfigurationen von Anhängern, die mit dem System 10 kompatibel sind, oder Anhängern im Allgemeinen erfolgen kann. Wenn ein Anhänger 16 identifiziert ist, kann die Steuerung 26 eine Bestätigung vom Benutzer einholen, dass die Identifizierung des Anhängers 16 zutreffend ist und es sich um den richtigen Anhänger handelt, für den ein automatischer Ankupplungsvorgang abgeschlossen werden soll, wie nachfolgend ausführlicher beschrieben. Nachdem der Anhänger 16 identifiziert wurde, kann die Steuerung 26 die Kupplung 14 dieses Anhängers 16 in den Bilddaten 55 auf ähnliche Weise identifizieren, und zwar auf Grundlage von gespeicherten oder anderweitig bekannten optischen Eigenschaften der Kupplung 14 oder von Kupplungen im Allgemeinen. In einer weiteren Ausführungsform kann eine Markierung in Form eines Aufklebers oder dergleichen in einer festgelegten Stellung in Bezug auf die Kupplung 14 am Anhänger 16 auf eine Weise befestigt sein, die ähnlich ist, die im gemeinsam zugewiesenen US-Patent Nr. 9,102,271 beschrieben ist, dessen gesamte Offenbarung durch Bezugnahme in dieser Schrift aufgenommen ist. In einer derartigen Ausführungsform kann das Bildverarbeitungsprogramm 64 mit identifizierenden Eigenschaften der Markierung zur Ortung in den Bilddaten 55 sowie der Positionierung der Kupplung 14 in Bezug auf eine derartige Markierung programmiert sein, sodass der Standort 28 der Kupplung 14 auf Grundlage der Position der Markierung bestimmt werden kann. Zusätzlich oder alternativ kann die Steuerung 26 die Bestätigung der bestimmten Kupplung 14 einholen. Wenn die Bestimmung der Kupplung 14 nicht bestätigt ist, kann eine weitere Bildverarbeitung bereitgestellt oder eine Anpassung der Stellung 28 der Kupplung 14 durch den Benutzer entweder unter Verwendung des Touchscreens 42 oder einer weiteren Eingabe erleichtert werden, um es dem Benutzer zu ermöglichen, die dargestellte Stellung 28 der Kupplung 14 auf dem Touchscreen 42 zu bewegen, den die Steuerung 26 verwendet, um die Bestimmung der Stellung 28 der Kupplung 14 in Bezug auf das Fahrzeug 12 auf Grundlage der vorstehend beschriebenen Verwendung von Bilddaten 55 anzupassen.
Wie vorstehend erörtert, kann das System 10 ferner dazu konfiguriert sein, die Bilddaten 55 mit zusätzlichen Informationen zu ergänzen, die von der Sensoranordnung 54 und den Radareinheiten 57a, 57b empfangen werden können, wenn die Zustände und/oder der Anfangsstandort des Fahrzeugs 12 in Bezug auf den Anhänger 16 derartige Informationen für das Erfassungsprogramm 64 hilfreich macht. In einem Aspekt funktionieren die Radareinheiten 57a, 57b, wie vorstehend erörtert, ohne Licht und sind weniger anfällig für eingeschränkte Datenauflösung aufgrund von Wetter (z. B. Schnee oder starkem Regen). Ferner können die Radareinheiten 57a, 57b eine verbesserte Genauigkeit auf Entfernung im Vergleich zur Kamera 48 aufweisen, zum Beispiel machen sie eine Anfangsidentifizierung des Anhängers 16 und eine Bestimmung eines allgemeinen Standorts desselben zum anfänglichen Manövrieren unter Verwendung der Daten von den Radareinheiten 57a, 57b möglich. Wie in 3 gezeigt, kann die Platzierung und die entsprechenden Reichweiten 59a, 59b der entsprechenden Radareinheiten 57a, 57b zu einem Bereich der Überlagerung bei den Standortdaten führen, die durch die Radareinheiten 57a, 57b erlangt wurden, die direkt hinter dem Fahrzeug 12 in einem Bereich positioniert sind, der am Anfang etwas beabstandet zum Kupplungskugel 34 ist und sich über die Reichweite der Radareinheiten 57a, 57b erstreckt. Aufgrund einer derartigen Überlagerung können die Positionierungsdaten von den Radareinheiten 57a, 57b zusätzlich hilfreich sein, wenn sich der Anhänger 16 innerhalb eines derartigen Bereichs in Bezug auf das Fahrzeug 12 befindet. Zusätzlich können die Positionierungsdaten von den Radareinheiten 57a, 57b in der Lage sein, die Höhe H_c der Kupplung 14 präziser zu bestimmen, was beim Bestimmen hilfreich sein kann, ob die Kupplung 14 vor dem Abschluss eines automatisierten Ankupplungsvorgangs angehoben werden muss oder ob das Fahrzeug 12 in eine Stellung abgesenkt werden kann, bei der die Kupplungskugel 34 unter die Kupplung 14 bewegt werden kann, was die Umsetzungen des Systems 10 in einem Fahrzeug mit einem aktiven und/oder einstellbaren Aufhängungssystem 71 beinhaltet, wie nachfolgend ausführlicher erörtert. Gleichermaßen erfordert die Verwendung der Positionierungsdaten von der Sensoranordnung 54 kein Licht, kann weniger anfällig für eine eingeschränkte Auflösung aufgrund der Wetterlage sein und nimmt einen Bereich um das Fahrzeug 12 auf, der nicht von den Radareinheiten 57a, 57b abgedeckt ist und der ferner außerhalb der Sicht der Kamera 48 sein kann. Auf diese Weise können die Bilddaten 55 durch die Daten von der Sensoranordnung 54 ergänzt werden, wenn sich das Fahrzeug 12 relativ nahe am Anhänger 16 befindet (z. B. wenn sich die Kupplungskugel 34 innerhalb von 2 Fuß, 18 Zoll, oder dergleichen, von der Kupplung 14 entfernt befindet).
In unterschiedlichen Beispielen kann sich die Steuerung 26 für die Anfangsstufen eines automatisierten Ankupplungsvorgangs zu Beginn auf die Identifizierung des Anhängers 16 stützen (was von einem oder einer Kombination von den Bilddaten 55 und den zusätzlichen Positionierungsdaten vond en Radareinheiten 57a, 57b beinhaltet), wobei der Weg 32 abgeleitet wird, um die Kupplungskugel 34 in Richtung einer zentral ausgerichteten Stellung in Bezug auf den Anhänger 16 zu bewegen, wobei der Weg 32 verfeinert wird, sobald die Kupplung 14 identifiziert wurde. Ein derartiges Betriebsschema kann umgesetzt werden, wenn bestimmt wird, dass sich der Anhänger 16 in einer Entfernung befindet, die weit genug vom Fahrzeug 12 entfernt ist, um mit dem Rückwärtsfahren zu beginnen, ohne den genauen Endpunkt 35 des Wegs 32 zu kennen, und kann nützlich sein, wenn sich der Anhänger 16 in einer Entfernung befindet, in der die Auflösung der Bilddaten 55 es ermöglicht, den Anhänger 16 genau zu identifizieren, an der die Kupplung 14 jedoch nicht genau identifiziert werden kann. Auf diese Weise kann die erste Rückwärtsbewegung des Fahrzeugs 12 eine Kalibrierung unterschiedlicher Eingaben oder Messungen des Systems 10 ermöglichen, die zum Beispiel die Genauigkeit von Entfernungsmessungen verbessern können, was dazu beitragen kann, die Identifizierung der Kupplung 14 genauer zu gestalten. Auf ähnliche Weise führt die Bewegung des Fahrzeugs 12 zu einer Änderung des bestimmten Bildes in den Daten 55, durch welche die Auflösung verbessert oder die Kupplung 14 in Bezug auf die übrigen Abschnitte des Anhängers 16 bewegt werden kann, sodass dieser problemloser identifiziert werden kann.
Wie in 4 gezeigt, können das Erfassungsprogramm 64 und das Betriebsprogramm 68 in Verbindung miteinander verwendet werden, um den Weg 32 zu bestimmen, entlang dem das Ankupplungsunterstützungsystem 10 das Fahrzeug 12 führen kann, um die Kupplungskugel 34 und die Kupplung 14 des Anhängers 16 auszurichten. Im gezeigten Beispiel kann eine anfängliche Stellung des Fahrzeugs 12 in Bezug auf den Anhänger 16 derartig sein, dass sich die Kupplung 14 lediglich im Sichtfeld 53a der Seitenkamera 52a befindet, wobei das Fahrzeug 12 seitlich zum Anhänger 16 positioniert ist, aber wobei die Kupplung 14 fast längseits der Kupplungskugel 34 ausgerichtet ist. Auf diese Weise kann beim der Initiierung des Ankupplungsunterstützungsystems 10, wie zum Beispiel durch Benutzereingabe auf dem Touchscreen 42 zum Beispiel das Erfassungsprogramm 64 die Kupplung 14 innerhalb der Bilddaten 55 der Kamera 52a identifizieren und die Stellung 28 der Kupplung14 in Bezug auf die Kupplungskugel 34 unter Verwendung der Bilddaten 55 gemäß einem der vorstehend erörterten Beispiele (oder einer Kombination der beiden Beispiele) oder durch andere bekannte Mittel schätzen, die durch das Empfangen von Brennweiteninformationen in den Bilddaten 55, um einen Abstand D_c zur Kupplung 14 und einen Winkel α_c des Versatzes zwischen der Kupplung 14 14 und der Längsachse des Fahrzeugs 12 zu bestimmen, beinhaltet sind. Diese Informationen können dann in Anbetracht der Stellung 28 der Kupplung14 innerhalb des Sichtfelds der Bilddaten 55 verwendet werden, um die Höhe H_c der Kupplung14 zu bestimmen oder zu schätzen. Sobald die Positionierung D_c , α_c der Kupplung 14 bestimmt und wahlweise durch den Benutzer bestätigt worden ist, kann die Steuerung 26 die Steuerung über mindestens das Fahrzeuglenksystem 20 übernehmen, um die Bewegung des Fahrzeugs 12 entlang des gewünschten Wegs 32 zu steuern, um die Fahrzeugkupplungskugel 34 an der Kupplung 14 auszurichten.
Unter fortgeführtert Bezugnahme auf 4 mit zusätzlicher Bezugnahme auf 2 kann die Steuerung 26, welche die Positionierung D_c , α_c der Kupplung 14 wie vorstehend erörtert geschätzt hat, in einem Beispiel das Wegableitungsprogramm 66 ausführen, um den Fahrzeugweg 32 zu bestimmen, um die Fahrzeugkupplungskugel 34 an der Kupplung 14 auszurichten. Insbesondere kann die Steuerung 26 verschiedene Eigenschaften des Fahrzeugs 12 im Speicher 62 gespeichert haben, die den Radstand W, die Entfernung von der Hinterachse zur Kupplungskugel 34, die in dieser Schrift als Deichsellänge L bezeichnet wird, sowie den maximalen Winkels δ_max , um den die gelenkten Räder 76 gedreht werden können, beinhalten. Wie gezeigt, können der Radstand W und der aktuelle Lenkwinkel δ verwendet werden, um einen entsprechenden Einlenkradius ρ für das Fahrzeug 12 gemäß der folgenden Gleichung zu bestimmen: $ρ = \frac{1}{W tan δ},$
wobei der Radstand W feststehend ist und der Lenkwinkel 8 durch die Steuerung 26 durch Kommunikation mit dem Lenksystem 20 gesteuert werden kann, wie vorstehend erörtert. Auf diese Weise wird der kleinstmögliche Wert für den Einlenkradius ρ_min wie folgt bestimmt, wenn der maximale Lenkwinkel δ_max bekannt ist: $ρ_{m i n} = \frac{1}{W tan δ_{m a x} .}$
Das Wegableitungsprogramm 66 kann programmiert sein, um den Fahrzeugweg 32 abzuleiten, um einen bekannten Ort der Fahrzeugkupplungskugel 34 an der geschätzten Stellung 28 der Kupplung 14 auszurichten, wobei der bestimmte Mindesteinlenkradius pmin berücksichtigt wird, um zu ermöglichen, dass durch den Weg 32 der mindestmögliche Raum und die mindestens erforderlichen Manöver verwendet werden. Auf diese Weise kann das Wegableitungsprogramm 66 die Stellung des Fahrzeugs 12 verwenden, die auf dem Mittelpunkt 36 des Fahrzeugs 12, einer Position an der Hinterachse, der Position der Koppelnavigationsvorrichtung 24 oder einer anderen bekannten Position im Koordinatensystem 82 basieren kann, um sowohl eine seitliche Entfernung von der Kupplung 14 als auch eine hintere Entfernung von der Kupplung 14 zu bestimmen und einen Weg 32 abzuleiten, durch den die erforderliche Seitwärts- und Rückwärtsbewegung des Fahrzeugs 12 innerhalb der Grenzen des Lenksystems 20 erzielt wird. Bei der Ableitung des Wegs 32 wird ferner die Positionierung der Kupplungskugel 34 auf Grundlage der Länge L in Bezug auf den nachverfolgten Standort des Fahrzeugs 12 (der dem Schwerpunkt 36 des Fahrzeugs 12, dem Standort eines GPS-Empfängers oder einem weiteren spezifischen bekannten Bereich entsprechen kann) berücksichtigt, um die erforderliche Positionierung des Fahrzeugs 12 zur Ausrichtung der Kupplungskugel 34 mit dem Kupplung 14 zu bestimmen. In weiteren Aspekten kann das System 10 ferner dazu konfiguriert sein, das Fahrzeug 12 zwischen Vorwärtsfahrgängen und Rückwärtsfahrgängen zu schalten, so dass die Ableitung des Wegs 32 sowohl Vorwärts- als auch Rückwärtsfahrt des Fahrzeugs 12 beinhalten kann, um die gewünschte seitliche Bewegung zu erreichen, wie ausführlicher in der anhängigen, gemeinsam zugewiesenen US-Patentanmeldung mit der Nummer 15/583,014 beschrieben, dessen gesamter Inhalt durch Bezugnahme hier vollumfänglich aufgenommen wird. deren gesamter Inhalt durch Bezugnahme in dieser Schrift vollumfänglich aufgenommen ist.
Wie vorstehend erörtert, kann das Wegableitungsprogramm 66 den Endpunkt 35 des Wegs 32 bestimmen, um eine Ausrichtung zwischen der Kupplungskugel 34 und der Kupplung 14 zu erreichen. Auf diese Weise ist die Stellung der Kupplungskugel 34, die zur Ausrichtung mit der Kupplungskugel 34 gewünscht ist, wie in den 5 und 6 gezeigt, derartig, dass in einem Beispiel die Anhängerdeichsel 88 abgesenkt werden kann, zum Beispiel durch die Deichselhebeeinrichtung 89 (die angetrieben oder manuell sein kann), um dementsprechend die Kupplung 14 auf die Kupplungskugel 34 zum Eingriff damit abzusenken. Auf diese Weise versteht es sich, dass sich die Kupplung 14 in einer Anordnung, die derjenigen ähnlich ist, die beim nichtunterstützten Ankuppeln eines Anhängers 16 an ein Fahrzeug 12 verwendet wird, in einer erhöhten Stellung über der Bodenoberfläche befindet, auf der sie auf einer Höhe H_c positioniert ist, die derartig höher als die Höhe H_b der Kupplungskugel 34 ist dass das Rückwärtsfahren des Fahrzeugs 12 entlang des Wegs 32 die Kupplungskugel 34 unter die Kupplung 14 bringt, so dass die Kupplung 14 auf die Kupplungskugel 34 abgesenkt werden kann. Alternativ kann das System 10, wenn das System 10 innerhalb eines Fahrzeugs mit einem aktiven Aufhängungssystem 71, das dazu konfiguriert ist, die Bodenfreiheit des Fahrzeugs 12 (d. h. die Höhe, bei der das Fahrgestell/die Karosserie des Fahrzeugs 12 über dem Boden 30 auf den Rädern durch das Aufhängungssystem 71 getragen wird), vorhanden ist, mit dem Aufhängungssystem 71 kommunizieren, um das Aufhängungssystem 71 anzuweisen, die Höhe des Fahrzeugs 12 auf die Stellung der Kupplungskugel 34 bei einer Höhe H_b abzusenken, die geringer als die Höhe H_c der Kupplung 14 ist. Auf diese Weise kann die Steuerung 26 derartig Informationen in Bezug auf die Stellung der Oberseite der Kupplungskugel 34 beinhalten, zum Beispiel dass die Bodenfreiheit des Fahrzeugs 12, die vom Aufhängungssystem 71 überwacht wird, zum Beispiel mit der Höhe H_b der Kupplungskugel 34 korrelliert werden kann. In einem derartigen Beispiel können die geometrischen Informationen in Bezug auf die Kupplungskugel 34 und die zugeordnete Halterung (zusammen mit anderen Kupplungskugeln und Halterungen, die am jeweiligen Fahrzeug 12 verwendet werden) im Speicher 62 gespeichert werden, auf den die Steuerung 26 zum Abrufen in Verbindung mit einer derartigen Funktion zugreifen kann. In einem weiteren Beispiel kann die Kupplungskugel 34 derartig für eine Kamera 48 sichtbar sein, dass zum Beispiel die Stellung derselben mit der Stellung der Kupplung 14 in den Bilddaten 55 verglichen werden kann, was dem System 26 ermöglicht zu bestimmen, ob die Kupplungskugel 34 niedriger als die Kupplung 14 ist (was einen vorbestimmten Sicherheitsabstand beinhaltet) und das Aufhängungssystem 71 veranlasst, das Fahrzeug 12 nach Bedarf abzusenken, bis eine derartige Bedingung erfüllt ist, was die Höhe H_b der Kupplungskugel 34 beinhaltet ohne sie zu bestimmen. In unterschiedlichen Beispielen kann das Aufhängungssystem 71 dazu konfiguriert sein, lediglich das Heck des Fahrzeugs (z. B. wo wie Kupplungskugel 34 positioniert ist) abzusenken oder das Fahrzeug 12 in seiner Gesamtheit abzusenken, was die Kupplungskugel 34 gleichermaßen veranlasst, abgesenkt zu werden. Zusätzlich kann das System 10 dazu konfiguriert sein, den Fahrer zu warnen und den automatisierten Ankupplungsprozess mindestens zeitweilig anzuhalten, wenn sich das Aufhängungssystem71 an seiner Untergrenze befindet (d. h. mit der Kupplungskugel 34 in der niedrigsten Stellung), aber die Höhe H_b der Kupplungskugel 34 noch immer nicht niedriger als die Höhe 14 der Kupplung H_c ist, insbesondere um einen Wert, der es der Kupplungskugel 34 ermöglichen würde, unter die Kupplung 14 bewegt zu werden.
In unterschiedlichen Beispielen kann die Steuerung 26, nachdem sie die Stellung, insbesondere D_c und α_c , der Kupplung 14 in Bezug auf das Fahrzeug 12 bestimmt hat, mit dem Zurückfahren des Fahrzeugs 12 in Richtung des Anhängers 16 unabhängig von der Höhe des Fahrzeugs 12, auf welche das Aufhängungssystem 71 vor dem Einschalten des Systems 10 eingestellt war, fortfahren, bis zu einem derartigen Punkt, bei dem die Steuerung 26 die Höhe H_c der Kupplung 14 bestimmen kann, wie etwa mit Bilderzeugungsdaten 55 oder den zusätzlichen Positionierungsdaten, die zum Beispiel durch die Radareinheiten 57a, 57b bereitgestellt werden können. Wenn die Kupplungshöhe H_c bestimmt werden kann, kann die Steuerung 26 zum Beispiel mit dem Bremssystem 70 kommunizieren, um das Fahrzeug 12 zu veranlassen anzuhalten, bevor das Aufhängungssystem 71 veranlasst wird, das Fahrzeug 12 abzusenken, um die Kupplungskugel 34 in einer Höhe H_b zu positionieren, die niedriger als die Höhe H_c der Kupplung 14 ist. Wenn eine derartige Positionierung erreicht wurde, kann die Steuerung 26 das Bremssystem 70 und/oder das Kraftübertragungssystem 72 steuern, um das Zurückfahren des Fahrzeugs 12 fortfahren, bis die Kupplungskugel 34 an der Kupplung 14 ausgerichtet ist. In einem Beispiel kann die Steuerung 26, wenn die Positionierungsdaten von der Radareinheit 57a, 57b verwendet werden, um die Höhe H_c der Kupplung 14 zu bestimmen, das Aufhängungssystem 71 anweisen, das Fahrzeug 12 abzusenken, wenn sich die Kupplung 14 in der nächsten Stellung im Hinblick auf das Fahrzeug 12 befindet, während sie sich weiterhin in der Reichweite 59a, 59b beider Radareinheiten 57a, 57b befindet, was zum Beispiel in einer Stellung D_c zwischen 5 und 10 Fuß und/oder zum Beispiel in einer entsprechenden Stellung α_c zwischen ungefähr 0° und 15° entweder nach links oder rechts sein kann. In einem Beispiel, bei dem die Bilddaten 55 verwendet werden, um die Höhe H_c der Kupplung zu bestimmen, kann sich ein derartiger Absenkpunkt näher am Anhänger 16 befinden, wie etwa, wenn die Stellung D_c des Anhängers 16 in Bezug auf das Fahrzeug 12 sich zum Beispiel innerhalb von 2 Fuß befindet.
Wie in den 7-9 gezeigt, fährt das System, wenn sich das Fahrzeug 12 dem Anhänger 16 nach dem Absenken der Kupplungskugel über das Aufhängungssystem 71 nähert, mit dem Wenden des Fahrzeugs 12 durhc das Steuern von mindestens einem vom Bremssystem 70 und dem Kraftübertragungssystem 72 derartig fort, dass sich die Kupplungskugel 34 unter die Kupplung 14 bewegt. Wie vorstehend erwähnt, kann die genaue senkrechte Positionierung der Kupplungskugel 34 variieren, was die Art beinhaltet, mit der die Höhen der Kupplung 14 und der Kupplungskugel 34 üb und bestimmt werden. In einem Beispiel kann die Steuerung 26 in der Lage sein, die Stellungsdaten zu verwenden, um die Stellung der Oberseite 35 der Kupplungskugel 34 sowie des vorderen Abschnitts 86 der Kupplung 14 zu bestimmen, wobei diese Merkmale die maßgeblichen Merkmale für gemeinsames Spiel der Kupplungskugel 34 und der Kupplung 14 sind. In einem derartigen Fall kann die bestimmte Höhe H_b der Kupplungskugel 34 auf eine Stellung abgesenkt werden, die sich relativ nahe an der Höhe H_c der Kupplung 14 befindet, die einen Sicherheitsabstand 89 ungefähr gleich einem geschätzten potenziellen Fehler der Messungen und/oder eine Zugabe für unebene Bodenbedingungen oder das Federn des Fahrzeugs während der Bewegung (wobei ein derartiger Abstand potenziell zwischen 0,5 und 2 Zoll liegt) beinhaltet. Wenn, wie nachfolgend ausführlicher erörtert, eine ordnungsgemäße Ausrichtung der Kupplungskugel 34 und der Kupplung 14 bestimmt wurde, kann die Steuerung 26 das Aufhängungssystem 71 veranlassen, die Fahrhöhe des Fahrzeugs 12 anheben, um die Kupplungskugel 34 mit der Kupplung 14 in eine Eingriffsstellung zu bringen. Mindestens im veranschaulichten Beispiel, bei dem die Deichsel 88 des Anhängers 16 durch eine Hebeeinrichtung 89 getragen wird, muss die Hebeeinrichtung 89 vor dem Fahren des Fahrzeugs 12 möglicherweise eingefahren werden. Zusätzlich kann die Kupplung 14 einen Riegel 90 beinhalten, der mit der Kupplungskugel 34 durch einen manuellen Betrieb vor dem Fahren des Fahrzeugs 12, wie nachfolgend ausführlicher erörtert, in Eingriff gebracht sein muss. Auf diese Weise kann es vorteilhaft oder gewünscht sein, das Anheben der Kupplungskugel 34 über das Aufhängungssystem 71 anzuhalten, sobald die Kupplungskugel 34 mit der Kupplung 14 in Eingriff gebracht ist, ohne die Kupplung 14 und entsprechend die Deichsel 88 um einen erheblichen Betrag (z. B. mindestens weniger als 1 Zoll und, in einigen Aspekten, weniger als ungefähr 0,5 Zoll) zu heben.
Im vorliegenden Beispiel, bei dem das Aufhängungssystem 71 einstellbar ist, wird das Aufhängungssystem 71 im Allgemeinen betrieben werden können, um das Fahrzeug 12, ungeachtet des speziellen Mechanismus, mit dem das Aufhängungssystem 71 betrieben wird, um die Fahrhöhe einzustellen, durch das Entnehmen von Leistung vom Fahrzeug 12 (d. h. durch Entnehmen von Strom von der Fahrzeugbatterie) anzuheben. Die vom Aufhängungssystem 71 entnommene Leistungsmenge wird durch das Fahrzeuggewicht und der Belastung auf das Aufhängungssystem 71 beeinflusst, selbst wenn die Stauchung und Ausdehnung belieber Federn berücktsichtigt wird, die im Aufhängungssystem 71 beinhaltet sind. Auf diese Weise kann die Steuerung 26 dazu konfiguriert sein, über die Kommunikation mit dem Aufhängungssystem 71 oder anderweitig die durch das Aufhängungssystem 71 entnommene Leistung zu überwachen, wenn das Fahrzeug 12 angehoben wird, um die Kupplungskugel 34 mit der Kupplung 14 in Eingriff zu bringen. Auf diese Weise kann eine Erhöhung der vom Aufhängungssystem 71 entnommenen Leistung über eine beliebige Leistungserhöhung hinaus durch die Ausdehnung der Aufhängungsfedern verwendet werden, um zu bestimmen, dass die Kupplungskugel 34 die Kupplung 14 anhebt und das Deichselgewicht des Anhängers 16 trägt. Die Steuerung 26 kann eine derartige Bestimmung auf mehrere Arten vornehmen, die das Überwachen des von einem oder mehreren Aktoren innerhalb des Aufhängungssystems 71 entnommenen Stroms oder das Einbinden der Messdaten während des Anhebens des Aufhängungssystems 71 durch die Anweisung der Steuerung 26 beinhalten. Das System 26 kann das Ergebnis der Leistungentnahme, die wesentlich für eine Erhöhung über einen Schwellenwert ist, überwachen und eine plötzliche Erhöhung der Leistungentnahme, die dem Fahrzeug 12 zugeschrieben werden kann, das beginnt, die Kupplung 14 anzuheben, anzeigen. Wenn eine derartige Bedingung erfüllt ist, kann die Steuerung 26 annehmen, dass die Kupplung 14 auf der Kupplungskugel 34 itzt und das Aufhängungssystem 71 anweisen, das Anheben der Fahrzeugfahrhöhe anzuhalten, und das Aufhängungssystem 71 veranlassen, die derzeitige Höhe aufrechtzuerhalten, wie in 10 gezeigt. An einem derartigen Punkt kann das System 10 den Fahrer anweisen (über eine Mitteilung an die HMI 40 beinhaltend), um den Anhänger 16 zu befestigen und die Hebeeinrichtung 89 vor dem Fortfahren zu verstauen. Das System 10 kann darauf warten, dass der Benutzer anzeigt (ebenfalls zum Beispiel über die HMI 40), dass derartige Maßnahmen abgeschlossen wurden, bevor die Fahrzeughöhe zu ihrem Ursprungswert zum Beispiel durch einen Befehl an das Aufhängungssystem 71 zurückgebracht wird, bevor die Steuerung des Fahrzeugs 12 an den Benutzer zurückgegeben wird, um den Anhänger 16 zu ziehen. Die Steuerung 26 kann außerdem dazu konfiguriert sein, den Benutzer zu warnen, wenn das Aufhängungssystem 71 eine Maximalhöhe erreicht hat, bevor die Leistungsentnahme einen Eingriff der Kupplungskugel 34 mit der Kupplung 14 anzeigt. In einem derartigen Beispiel muss der Benutzer möglicherweise die Deichsel 88 des Anhängers 16 absenken, um die Kupplung 14 auf die Kupplungskugel 34 zu setzen, was dem Benutzer durch das System 10 angezeigt werden kann, was über die Fahrzeug-HMI 40 beinhaltet.
Wie ebenfalls in den 7-9 gezeigt, ist es bei Kupplungen 14 üblich, dass sie eine Hinterschneidung 84 aufweisen, die sich in Bezug auf den vorderen Abschnitt 86 der Kupplung 14 nach hinten erstreckt. Die Hinterschneidung 84 ist vorhanden, um sich derartig um die Unterseite der Kupplungskugel 34 herum zu erstrecken, dass die Kupplungskugel 34 innerhalb der Kupplung 14 aufgenommen werden kann. Diese Anordnung hilft zu verhindern, dass sich die Kupplung 14 während des Fahrens von der Kupplungskugel 34 löst, wie etwa während des Fahrens auf einer holprigen oder unebenen Fläche. Um die Kupplungskugel 34 weiter aufzunehmen, kann die Kupplung 14 einen Riegel 90 gegenüber der Hinterschneidung 84 aufweisen. Der Riegel 90 ist mit einem Abschnitt davon konfiguriert, der sich selektiv in Richtung der Hinterschneidung 84 unter einen Abschnitt der Kupplungskugel 34 gegenüber der Hinterschneidung 84 erstreckt, um die Kupplungskugel 34 innerhalb der Kupplung 14 zu befestigen. In ähnlicher Weise kann der Riegel 90 unter der Kupplungskugel 34 herausgezogen werden, um der Kupplung 14 zu ermöglichen, von der Kupplungskugel 34 abgehoben zu werden. Bei einer derartigen Anordnung ist die Rückzugsbewegung des Riegel 90 derartig, dass die Öffnung 100 an der Unterseite der Kupplung 14 im Vergleich zur durch die Innenform der Kupplung 14 definierten Mittellinie zurückgesetzt ist. Wie in den 7-9 zu sehen, ist die Form des Innenraums 104 der Kupplung 14 derartig geformt, dass sie mit der Kupplungskugel 34 entlang eines Querschnittsprofils übereinstimmt, das sich entlang der Längsachse des Fahrzeugs 12 erstreckt. Auf diese Weise definiert die Form der Kupplung 14, bei der die äußere Form im Allgemeinen der des Innenraums 103 folgt, die Mittellinie 102, die sich, wenn sie mit der Kupplungskugel 34 gekoppelt ist, wie in 9 gezeigt, an der Mittellinie/- achse 104 der Kupplungskugel 34 ausrichtet. Aufgrund der nach hinten gerichteten Öffnungsmitte 100, die hinter der Mittellinie 102 der Kupplung 14 sitzt, kann jedoch eine direkte Ausrichtung der Mittellinie 102 der Kupplung 14 an der Achse 104 der Kupplungskugel 34, wenn die Kupplung 14 auf die Kupplungskugel 34 abgesenkt wird, dazu führen, dass die Hinterschneidung 84 die Oberseite der Kupplungskugel 34 berührt und eine Störung der Baugruppe der Kupplung 14 auf der Kupplungskugel 34 verursacht.
Wie zu erkennen ist, sollte zum Absenken der Kupplung 14 auf die Kupplungskugel 34 die Kupplungskugel 34 derartig positioniert sein, dass ihre Achse 104 derartig hinter der Mittellinie 102 der Kupplung positioniert ist, dass der vorderste Punkt der Kupplungskugel (im Allgemeinen entlang ihres Durchmessers definiert) hinter der Hinterschneidung 84 und insgesamt derartig positioniert ist, dass die Kupplungskugel 34 an der Öffnung 100 ausgerichtet ist. Wenn das Fahrzeug 12 in eine Stellung gebracht wird, in der die Achse der Kupplungskugel 34 direkt oder eng an der Mittellinie 102 der Kupplung 14 ausgerichtet ist, müssen entweder das Fahrzeug 12 oder der Anhänger 16 oder beide manuell bewegt werden, um der Hinterschneidung 84 zu ermöglichen, sich über die Vorderkante der Kupplungskugel 34 hinaus zu bewegen. In einem derartigen Fall muss der Anhänger 16 gegen sein Gewicht bewegt werden, und das Fahrzeug muss möglicherweise durch weiteres Rückwärtsfahren bewegt werden oder leicht nach hinten gegen die Kraft des Parkgangs und/oder der Parkbremse geschaukelt werden, was sich als schwierig erweisen kann. Bei der Verwendung von Ausführungsformen des vorstehend beschriebenen Systems 10 beim Ausführen eines Wendevorgangs des Fahrzeugs 12 zum Ausrichten der Kupplungskugel 34 an der Kupplung 14 zum Anbringen dazwischen durch das Absenken der Kupplung 14 auf die Kupplungskugel können Kriterien, nach denen ein Kupplungsvorgang als erfolgreich angesehen wird, einen manuellen Eingriff minimieren, was durch manuelles Bewegen des Anhängers 16 oder Zwingen der Kupplung 14 in Eingriff mit der Kupplungskugel 34 beinhaltet, was zu einer Bewegung des Fahrzeugs 12 und/oder des Anhängers 16 führt.
Dementsprechend stellt das System 10, wie es gegenwärtig beschrieben ist, die gewünschte Ausrichtung zwischen der Kupplungskugel 34 und dem Kupplung 14 wie vorstehend beschrieben bereit, indem die Steuerung 26 dazu konfiguriert wird, Daten in Bezug auf die Stellung 28 für die Kupplung 14 des Anhängers 16 zu erfassen und den Fahrzeugweg 32 abzuleiten, um die Mitte/Achse 104 einer Kupplungskugel 34 des Fahrzeugs 12 bei einem Störungsversatz 106 über den Mittelpunkt (oder die Mittellinie) 102 der Kupplung 14 in einer Fahrtrichtung 108 hinaus zu positionieren, die dem Fahrzeugweg 32 zugeordnet ist. Wie vorstehend erläutert, gibt die Steuerung 26 dann Befehle in Form von Steuersignalen an mindestens das Lenksystem 20 aus, um das Fahrzeug auf dem Weg 32 zu halten. Im Allgemeinen entspricht die Fahrtrichtung 108 möglicherweise nicht direkt der genauen Richtung des Wegs 32, kann jedoch allgemeiner als eine Umkehrrichtung des Fahrzeugs 12 betrachtet werden. Zu diesem Zweck kann der Störungsversatz 106 angewendet werden, um den Endpunkt 35 des Wegs 32 im Wesentlichen nach hinter der Mittellinie 102 der Kupplung in eine Stellung 110 zu bewegen, die wahrscheinlicher zentral an der Öffnung 100 ausgerichtet ist. Auf diese Weise wird die Störung zwischen der Hinterschneidung 84 und der Kupplungskugel 34 entfernt (oder zumindest stark verringert), ohne eine zusätzliche Störung zwischen der Kupplungskugel 34 und anderen Teilen der Kupplung 14 (was den Riegel 90 oder andere Teile der Öffnung 100 beinhaltet) einzuführen. Dementsprechend kann der Störungsversatz 106 entlang einer Achse des Anhängers 16 angewendet werden (d. h. seitlich an der Mittellinie 102 der Kupplung 14 in einer Richtung zur Achse des Anhängers 16 ausgerichtet).
Das Anwenden des Störungsversatzes 106 wird in der vorliegenden Anwendung des Systems 10 bevorzugt, um zu versuchen, die Mittelstellung 110 der Öffnung 100 direkt zu bestimmen, da das Bestimmen der speziellen Geometrie der Kupplung 14 schwierig sein kann. In einem Beispiel, wie in 8 und 9 gezeigt, können die Daten, welche die Stellung 28 der Kupplung 14 anzeigen, Daten beinhalten, die einer Vorderkante 112 der Kupplung 14 entsprechen, wobei dies der Abschnitt der Kupplung 14 sein kann, der unter Verwendung von verfügbaren Bilddaten 55 oder den von Näherungssensoren 54 empfangenen Daten am einfachsten erfasst werden kann. Eine genaue Bestimmung der Geometrie der Hinterschneidung 84, die den Abstand beinhaltet, um den sie sich in Bezug auf die Vorderkante 112 nach hinten erstreckt, kann unter Verwendung derartiger Daten schwierig sein. Das System 10 kann jedoch dazu in der Lage sein, die Mittellinie 102 der Kupplung 14 unter Verwendung der verfügbaren Daten zu bestimmen. In einem Beispiel kann das System 10 in der Lage sein, die Entfernung D_c zur Kupplung und eine Breite 114 der Kupplung 14 innerhalb der Bilddaten 51 (d. h. den seitlichen Bereich der Kupplung 14 innerhalb des Bilds) zu bestimmen. Auf diese Weise können die Entfernung D_c zur Kupplung 14 und die Breite 114 der Kupplung 14 verwendet werden, um die Mittellinienstellung 102 der Kupplung 14 zu bestimmen. In einem Beispiel können die Daten der Entfernung D_c und die Daten der Breite 114 in dem Bild 51 verwendet werden, um die Größe der Kupplung 14 durch das Korrelieren der Bildbreitendaten 114 mit der tatsächlichen Größe der Kupplung 14 auf Grundlage der Entfernung zu bestimmen. Da der Innenraum 103 im Allgemeinen kugelförmig ist und die sichtbare Entfernung der Kupplung 14 im Allgemeinen mit dem Innenprofil übereinstimmt, entspricht die Entfernung zwischen der Vorderkante 112 und der Mittellinie 102 ungefähr der Hälfte der Breite der Kupplung 14, wobei diese Entfernung zur erfassten Entfernung D_c zur Vorderkante 112 addiert wird, um die Position der Mittellinie 102 zu bestimmen.
In einer Anwendung des Systems 10 kann der Störungsversatz 106 ein voreingestellter Systemparameter sein, der im Wesentlichen zur Position der Mittellinie 102 in der Antriebsrichtung 108 hinzugefügt werden kann, um den gewünschten Endpunkt 35 für den Weg 32 zu erreichen, um die Kupplung 14 an der Kupplungskugel 34 auszurichten, wie in 8 gezeigt. Als Beispiel kann der voreingestellte Interferenzversatz 106 einer durchschnittlichen Größe der Hinterschneidung 84 innerhalb einer Anordnung von Kupplungen 14 an Anhängern innerhalb der Abschleppgrenzen des bestimmten Fahrzeugs 12 entsprechen. Im Allgemeinen kann eine derartige Voreinstellung von ungefähr 1/8" bis ungefähr 1/2" variieren. In weiteren Anwendungen kann das System 10 unterschiedliche verschiedene im Speicher gespeicherte Störungsversatzwerte 106 beinhalten, die skaliert werden können, um verschiedenen Breiten 114 oder Kategorien davon zu entsprechen, die dementsprechend auf Grundlage der Bestimmung der Breite 114 der Kupplung 14 ausgewählt werden können. Ferner kann das System 10 dazu konfiguriert sein, es einem Benutzer zu ermöglichen, den Störungsversatz 106 (oder verschiedene Auswahlen davon) einzustellen, was über die HMI 40 beinhaltet. In einer weiteren Umsetzung kann die Steuerung 26 fortfahren, Informationen von den Kameras 48, 50, 52a, 52b und/oder Näherungssensoren 54 zu empfangen, um zu bestimmen, ob der Anhänger 16 bewegt wird, nachdem der Ankupplungsvorgang abgeschlossen ist, was anzeigen kann, dass der Ankupplungsvorgang keine ordnungsgemäße Ausrichtung der Kupplungskugelachse 104 an der eingestellten Stellung 110 erreicht hat. Derartige Informationen können die Entfernung beinhalten, um welche die Endstellung der Kupplungskugelachse 104 falschausgerichtet wurde, durch das Bestimmen auf Grundlage der Endstellung der Kupplung 14 der nächsten nachfolgenden Stellung der Kupplung 14 relativ zum Fahrzeug 12 während des Koppelns (wobei die ordnungsgemäße Stellung für die Kupplungskugelachse 104 zum Ausrichten an der eingestellten Stellung 110 angegeben wird), sowie die Stellung der Mittellinie 102 der Kupplung 114. Das System 10 kann dann derartige Daten verwenden, um den Störungsversatz 106 einzustellen, um eine optimalere Ausrichtung in einem nachfolgenden Ankupplungsvorgang zu erreichen.
Wie in den 11-14 gezeigt, steuert das System 10, sobald der Weg 32, der die Bestimmung des Endpunkts 35 unter Berücksichtigung des gewünschten Störungsversatzes 106 beinhaltet, bestimmt wurde, die Rückwärtsfahrt des Fahrzeugs 12 in Richtung des Anhängers 16, um die Kupplungskugel 34 näher an die Ausrichtung an der gewünschten Versatzstellung 28 zu bringen. Wenn sich das Fahrzeug 12 dem Anhänger 16 nähert, kann die Genauigkeit der Daten, die sich auf die Stellung 28 der Kupplung 14 beziehen, zunehmen, wie etwa durch das Bereitstellen von klareren Bilddaten, welche die Kupplung 14 beinhalten, durch die Kameras 48, 50, 52a, 52b oder der Radareinheiten 57a, 57b und/oder durch das Bringen des Fahrzeugs 12 in eine Stellung, in der die Näherungssensoren 54 verwendet werden können, um die Stellung 28 der Kupplung 14 zu erfassen. Auf diese Weise kann das Wegprogramm 66 fortfahren, betrieben zu werden, während das Fahrzeug 12 auf dem Weg 32 derartig manövriert, dass ein verbleibender Abschnitt des Wegs 32 (wie etwa der in 13 gezeigte Abschnitt des Wegs 32 im Vergleich zum ursprünglichen Weg aus 11) auf Grundlage der aktualisierten Daten der Stellung 28 erneut wiederholt oder verfeinert wird. Es versteht sich, dass dies durchgehend erfolgen kann oder sobald das Fahrzeug 12 eine Schwellenentfernung D_c zur Kupplung 14 erreicht, bei der die Näherungssensoren 54 verwendet werden können. Der wiederholte oder verfeinerte Weg 32 kann eine wiederholte oder verfeinerte Bestimmung der Mittellinie 102 der Kupplung 14 beinhalten, die verwendet werden kann, um die gewünschte eingestellte Stellung 110 für die Kupplungskugelachse 104 und den Endpunkt 35 des Wegs 32, der diesem entspricht, auf Grundlage des gewünschten Störungsversatzes 106 zu bestimmen, der durch einen der vorstehend erörterten Prozesse ausgewählt oder bestimmt werden kann.
Die vorstehend beschriebene Bestimmung der eingestellten Stellung 110 der Kupplungskugelachse 104 auf Grundlage des Störungsversatzes 106 kann insbesondere bei einer Umsetzung des Systems 10 nützlich sein, das dazu konfiguriert ist, ein Bremssteuersignal, wie vorstehend erörtert, an das Bremssystem 70 auszugeben, wobei das System 10 das Fahrzeug 12 am gewünschten Endpunkt 35 des Wegs 32 bis zu einem Anhalten verlangsamen kann. In einer derartigen Umsetzung kann die Steuerung 26 den Weg 32 und den Endpunkt 35 wie vorstehend erörtert bestimmen und das Lenken und Bremsen des Fahrzeugs 12 (und ferner wahlweise das Kraftübertragungssystem 72) steuern kann, um die Bewegung des Fahrzeugs 12 entlang des Wegs 32 zu steuern, um das Fahrzeug 12 zum Endpunkt 35 des Wegs 32 in der gewünschten Ausrichtung der Achse 104 der Kupplungskugel 34 an der eingestellten Stellung 110 zu bringen, wie in 14 gezeigt. Noch ferner angenommen werden, dass die Kupplung 14 derartig statisch ist, dass die Stellung des Fahrzeugs 12 durch Fortfahren nachverfolgt werden kann, die Kupplung 14 nachzuverfolgen, um die Notwendigkeit der Verwendung der Koppelortungsvorrichtung 24 zu beseitigen. Auf ähnliche Weise kann eine modifizierte Variation des Betriebsprogramms 68 einen vorbestimmten Ablauf von Manövern durchlaufen, der das Lenken des Fahrzeugs 12 bei oder unter einem maximalen Lenkwinkel δ_max einschließt, während die Stellung D_c , α_c der Kupplung 14 nachverfolgt wird, um die bekannte relative Stellung der Kupplungskugel 34 zur gewünschten Stellung 110 davon in Bezug auf die nachverfolgte Stellung 28 der Kupplung 14 zu konvergieren, wie vorstehend erörtert und in 14 gezeigt.
Wie vorstehend erörtert, kann das Ankupplungsunterstützungsystem 10 dem Erfassungsprogramm 64 Bilddaten 55 bereitstellen, die durch das Erfassungsprogramm 64 verwendet werden können (durch den vorstehend beschriebenen Prozess oder durch andere verfügbare Prozesse), um die Stellung der Kupplungskugel 34 in Bezug auf das Fahrzeug 12 zu bestimmen (d. h. die konkrete Zugstangenlänge L für eine bestimmte Kupplungskugel 34 und eine entsprechende Halterung zu bestimmen). Zusätzlich oder alternativ kann das Ankupplungsunterstützungssystem 10 die Stellung der Kupplungskugel 34 im Speicher 62 gespeichert aufweisen oder kann diese anderweitig bestimmen. In einem Beispiel kann ein Benutzer während einem Anfangseinstellungsprogramm für das Ankupplungsunterstützungssystem 10 aufgefordert werden, die Kupplungskugel 34 durch das Zusammenbauen einer Kugelhalterung, welche die Kupplungskugel 34 beinhaltet, mit einer Aufnahme, die am Heck des Fahrzeugs 12 positioniert ist, einzubauen. Der Benutzer kann dann gebeten werden, die Entfernung zwischen der Kupplungskugel 34 und dem Fahrzeugstoßfänger (dessen Stellung im Speicher 62 vorgespeichert werden kann) zu messen und diese Entfernung, zum Beispiel über die HMI 40, in den Speicher 62 einzugeben. Der Benutzer kann ebenfalls aufgefordert werden, den Durchmesser der bestimmten Kupplungskugel einzugeben, was in Kombination mit den Entfernungsinformationen verwendet werden kann, um den Standort der Kupplungskugelachse 104 zu bestimmen. Auf diese Weise können mehrere verschiedene Messwerte für eine Vielzahl von Kupplungskugeln 34, die in Verbindung mit dem bestimmten Fahrzeug 12 verwendet werden, im Speicher 62 gespeichert werden und können durch den Benutzer ausgewählt werden. In einem anderen Beispiel kann sich die Kupplungskugel 34 derartig, wie in 11 gezeigt, innerhalb des Sichtfelds 49 der hinteren Kamera 48 befinden, dass die verfügbaren Positionierungsdaten verarbeitet werden können, um die Stellung der Kupplungskugel 34 auf einer Echzeit- oder bedarfsgesteuerten Grundlage zu bestimmen.
Unter Bezugnahme auf 15 zeigt nun ein Ablaufdiagramm Schritte in einem Verfahren 200 zur Verwendung des Ankupplungsunterstützungsystems 10, um eine Fahrzeugkupplungskugel 34 an einer Anhängerkuppler 14 auszurichten. Insbesondere wird bei Schritt 210 das Ankupplungsunterstützungssystem 10 gestartet. In einem Beispiel kann das Ankupplungsunterstützungsystem 10 an einem beliebigen Punkt gestartet werden, wenn sich die Kupplung 14 im Sichtfeld 49, 51, 53a, 53b von mindestens einer Kamera 48, 50, 52a, 52b innerhalb des Bildgebungssystems 18 befindet oder sich innerhalb der Reichweite von einer oder beiden Radareinheiten 57a, 57b befindet. Dementsprechend kann die Steuerung 26, sobald das Ankupplungsunterstützungsystem 10 gestartet wurde, das Bildgebungssystem 18 verwenden, um den sichtbaren Schauplatz unter Verwendung einer beliebigen oder allen verfügbaren Kameras 48, 50, 52a, 52b abzutasten sowie Daten, falls verfügbar, Radareinheiten 57a, 57b von den Näherungssensoren 54 zu empfangen (Schritt 212). Die Schauplatzabtastung (Schritt 212) kann verwendet werden, um dann die Mittellinie 102 der Kupplung 14 und wahlweise den zugeordneten Anhänger zu identifizieren (Schritt 214), was durch den Benutzer bestätigt werden kann (Schritt 216). Die Entfernung D_c und der Versatzwinkel α_c der Kupplung 14, wie in Schritt 214 identifiziert, können dann unter Verwendung der verfügbaren Bilddaten 55 (Schritt 218), wie vorstehend erörtert, bestimmt werden, was die Verwendung des Erfassungsprogramms 64 beinhaltet. Wie vorstehend erörtert, kann das Erfassungsprogramm 64 dazu programmiert oder anderweitig dazu konfiguriert sein, die Kupplung 14 des Anhängers 16 innerhalb der verfügbaren Stellungsdaten zu identifizieren (Schritt 214). Auf diese Weise kann die Steuerung 26, nachdem die Ergebnisse der anfänglichen Schauplatzabtastung (Schritt 212) analysiert sind, bestimmen, ob die Kupplung 14 durch den Benutzer in Schritt 214 bestätigt wurde (wie etwa über die HMI 40). Wenn die Kupplung 14 nicht bestätigt worden ist oder wenn eine bestimmte Kupplung 14 abgewiesen wurde, kann die Schauplatzabtastung (Schritt 212) fortgesetzt werden, beinhaltend, während der Fahrer angewiesen wird, das Fahrzeug 12 zu bewegen, um es besser am Anhänger 16 auszurichten, bis die Kupplung 14 identifiziert wurde. Wenn die Kupplung 14 identifiziert und bestätigt wurde, kann das Wegableitungsprogramm 66 dazu verwendet werden, den Fahrzeugweg 32 zu bestimmen, um die Kupplungskugel 34 in Schritt 218 an der Kupplung 14 auszurichten. Auf diese Weise wird die Positionierung Dh, α_h der Kupplung14 dazu verwendet, die Kupplung14 innerhalb der gespeicherten Daten zu platzieren, welche die Bildkoordinaten mit den Koordinaten der realen Welt des Bereichs verknüpfen, der das Fahrzeug 12 umgibt. Nach der anfänglichen Wegableitung 218 wird der Störungsversatz 106 wahlweise ausgewählt (wie vorstehend erörtert) und auf den Weg 32 angewendet (Schritt 220), um den Endpunkt 35 des Wegs 32 einzustellen, um die Achse 104 der Kupplungskugel 34 an der eingestellten Stellung 110 zum Zusammenbau mit der Kupplung 14 auszurichten, wie vorstehend erörtert.
Sobald der Weg 32 abgeleitet wurde, kann das Ankupplungsunterstützungsystem 10 den Benutzer dazu auffordern, die Steuerung von mindestens dem Lenkrad des Fahrzeugs 12 (und gegebenenfalls der Drossel 73 und Bremse, in der Umsetzung des Ankupplungsunterstützungsystems 10, das vorstehend beschrieben ist, wobei die Steuerung 26 die Steuerung des Kraftübertragungssteuersystems 72 und des Bremssteuersystems 70 während der Ausführung des Betriebsprogramms 68 übernimmt) aufzugeben (Schritt 222). Wenn bestätigt wurde, dass der Benutzer nicht versucht, das Lenksystem 20 (zum Beispiel unter Verwendung des Drehmomentsensors 80, wie vorstehend erörtert) zu steuern, beginnt die Steuerung 26, das Fahrzeug 12 entlang des bestimmten Wegs 32 zu bewegen. Das Ankupplungsunterstützungsystem 10 steuert dann das Lenksystem 20, um das Fahrzeug 12 auf dem Pfad 32 zu halten, während entweder der Benutzer U oder die Steuerung 26 die Geschwindigkeit des Fahrzeugs 12 unter Verwendung des Kraftübertragungssteuersystems 72 und des Bremssteuersystems 70 steuert. Wie vorstehend erörtert, kann die Steuerung 26 oder der Benutzer mindestens des Lenksystem 20 steuern, während die Stellung D_c , α_c der Kupplung 14 nachverfolgt wird (Schritt 224), bis das Fahrzeug 12 eine Schwellenwertentfernung zum Absenken der Kupplungskugel 34 unter die Kupplung 14 erreicht (Schritt 226). An diesem Punkt kann die Steuerung 26 die Stellungsbestimmung der Kupplung 14 erlangen oder verfeinern, um die Höhe H_c derselben zu erlangen, und kann das Aufhängungssystem 71 veranlassen, das Fahrzeug 12 abzusenken, wie vorstehend erörtert. Wenn die gewünschte Höhe der Kupplungskugel 34 erreicht wurde, kann die Steuerung 26 fortfahren, das Fahrzeug 12 entlang des Wegs 32 (Schritt 228) zurückzufahren, bis das Fahrzeug 12 den Endpunkt 35 erreicht, wobei die Kupplungskugel 34 des Fahrzeugs 12 die gewünschte Stellung 110 für die gewünschte Ausrichtung an der Kupplung 14 erreicht (Schritt 230), wobei die Steuerung 26 an diesem Punkt das Aufhängungssystem 71 veranlassen kann, das Fahrzeug 12, wie vorstehend erörtert, anzuheben, um die Kupplung 14 auf der Kupplungskugel 34 abzusetzen (Schritt 232). Wenn das Fahrzeug 12 um einen angemessenen Betrag angehoben wurde, wie vorstehend erörtert, kann das Betriebsprogramm 68 enden (Schritt 234), entweder durch das Steuern des Bremssystems 70, um das Fahrzeug 12 zu veranlassen anzuhalten (was zunehmend erfolgen kann, wenn sich das Fahrzeug 12 einem derartigen Punkt nähert), oder durch das Ausgeben eines Befehls an den Benutzer, das Fahrzeug 12 anzuhalten (was ebenfalls zunehmend erfolgen kann oder durch ein Herunterzählen, wenn sich das Fahrzeug 12 dem gewünschten Standort nähert), bevor das Ankupplungsunterstützungsystem 10 abgeschaltet wird, woraufhin das System 10 bis zum nachfolgenden Neueinschalten desselben abgeschaltet bleibt (Schritt 236).
Es versteht sich, dass Variationen und Modifikationen an der vorstehenden Struktur vorgenommen werden können, ohne von den Konzepten der vorliegenden Offenbarung abzuweichen, und es versteht sich ferner, dass derartige Konzepte durch die folgenden Patentansprüche abgedeckt sein sollen, sofern diese Patentansprüche durch ihren Wortlaut nicht ausdrücklich etwas anderes festlegen.
Für die Zwecke dieser Offenbarung bezeichnet der Ausdruck „gekoppelt“ (in all seinen Formen wie koppeln, Kopplung, gekoppelt usw.) im Allgemeinen das direkte oder indirekte Verbinden von zwei (elektrischen oder mechanischen) Komponenten. Ein derartiges Verbinden kann dem Wesen nach stationär oder dem Wesen nach beweglich sein. Ein derartiges Verbinden kann erreicht werden, indem die zwei Komponenten (elektrisch oder mechanisch) und beliebige zusätzlichen dazwischenliegenden Elemente einstückig als ein einzelner einheitlicher Körper miteinander oder mit den zwei Komponenten gebildet werden. Ein derartiges Verbinden kann dem Wesen nach dauerhaft sein oder dem Wesen nach abnehmbar oder lösbar sein, es sei denn, es ist etwas anderes angegeben.
Es ist zudem wichtig, festzuhalten, dass die Konstruktion und Anordnung der Elemente der Offenbarung, wie in den beispielhaften Ausführungsformen gezeigt, lediglich veranschaulichend sind. Wenngleich nur einige Ausführungsformen der vorliegenden Innovationen in dieser Offenbarung ausführlich beschrieben worden sind, wird der Fachmann, der diese Offenbarung betrachtet, ohne Weiteres erkennen, dass viele Modifikationen möglich sind (z. B. Variationen von Größen, Abmessungen, Strukturen, Formen und Proportionen der verschiedenen Elemente, Werte von Parametern, Montageanordnungen, Verwendung von Materialien, Farben, Ausrichtungen usw.), ohne wesentlich von den neuartigen Lehren und Vorteilen des genannten Gegenstands abzuweichen. Zum Beispiel können Elemente, die als einstückig ausgebildet gezeigt sind, aus mehreren Teilen konstruiert sein, oder können Elemente, die als mehrere Teile gezeigt sind, einstückig ausgebildet sein, kann die Bedienung der Schnittstellen umgekehrt oder anderweitig variiert werden, kann die Länge oder Breite der Strukturen und/oder Elemente oder Verbindungsglieder oder sonstigen Elemente des Systems variiert werden und kann die Art oder Anzahl der zwischen den Elementen bereitgestellten Einstellstellungen variiert werden. Es ist anzumerken, dass die Elemente und/oder Baugruppen des Systems aus beliebigen aus einer breiten Vielfalt an Materialien, die ausreichende Festigkeit oder Haltbarkeit bereitstellen, in beliebigen aus einer breiten Vielfalt an Farben, Texturen und Kombinationen konstruiert werden können. Dementsprechend ist beabsichtigt, dass alle derartigen Modifikationen im Umfang der vorliegenden Innovationen eingeschlossen sind. Andere Substitutionen, Modifikationen, Änderungen und Auslassungen können an der Gestaltung, den Betriebsbedingungen und der Anordnung der gewünschten und anderer beispielhafter Ausführungsformen vorgenommen werden, ohne vom Geist der vorliegenden Innovationen abzuweichen.
Es versteht sich, dass beliebige beschriebene Prozesse oder Schritte innerhalb der beschriebenen Prozesse mit anderen offenbarten Prozessen oder Schritten zum Ausbilden von Strukturen innerhalb des Umfangs der vorliegenden Offenbarung kombiniert werden können. Die hier offenbarten beispielhaften Strukturen und Prozesse dienen lediglich zu Veranschaulichungszwecken und sind nicht als einschränkend auszulegen.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Fahrzeugankupplungsunterstützungssystem bereitgestellt, das Folgendes aufweist: ein angetriebenes Aufhängungssystem, das ein Heck des Fahrzeugs auf einer Höhe trägt; und eine Steuerung zu Folgendem: das Erlangen von Stellungsdaten für eine Kupplung eines Anhängers; das Bestimmen, wenn die Stellungsdaten anzeigen, dass eine Kupplungskugel des Fahrzeugs an der Kupplung ausgerichtet ist; und das Veranlassen des angetriebenen Aufhängungssystems, die Höhe des Hecks des Fahrzeugs anzuheben, bis ein Schwellenwertwiderstandswert erfasst wird.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Erfindung ferner durch ein Lenksystem gekennzeichnet, wobei die Steuerung ferner: einen Fahrzeugweg von einer Anfangsfahrzeugstellung zu einer Endstellung ableitet, wobei die Kupplungskugel an der Kupplung ausgerichtet ist; und ein Lenksteuersignal an das Lenksystem ausgibt, um das Fahrzeug auf dem Weg zu halten.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Erfindung ferner durch Kraftübertragungssteuer- und Bremssysteme gekennzeichnet, wobei die Steuerung ferner: die Kraftübertragungssteuerungs- und Bremssysteme steuert, um das Fahrzeug zu veranlassen, sich entlang des Wegs von der Anfangsstellung zur Endstellung zu bewegen.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Erfindung ferner durch mindestens eine Radareinheit gekennzeichnet, die ein Erfassungsgebiet definiert, das mindestens einen vom Heck des Fahrzeugs weg gerichteten Abschnitt aufweist, wobei: mindestens eingeschaltet Abschnitt der Stellungsdaten für die Kupplung von der mindestens einen Radareinheit erlangt werden.
Gemäß einer Ausführungsform beinhaltet die mindestens eine Radareinheit linke und rechte hintere Radareinheiten, die jeweils an linken hinteren und rechten hinteren Ecken des Fahrzeugs montiert sind.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Erfindung ferner durch mindestens eine hintere Fahrzeugkamera und einen Ultraschallsensor gekennzeichnet, wobei: die Steuerung mindestens einen zusätzlichen Abschnitt der Stellungsdaten für die Kupplung von dem mindestens einen von der hinteren Fahrzeugkamera und dem Ultraschallsensor erlangt.
Gemäß einer Ausführungsform veranlasst die Steuerung ferner das angetriebene Aufhängungssystem, die Höhe des hinteren Abschnitts des Fahrzeugs abzusenken, bevor die Kupplungskugel des Fahrzeugs an der Kupplung ausgerichtet ist.
Gemäß einer Ausführungsform beinhalten die Stellungsdaten für die Kupplung des Anhängers eine Höhe der Kupplung, und das Veranlassen des angetriebenen Aufhängungssystems, die Höhe des Hecks des Fahrzeugs abzusenken, positioniert die Kupplungskugel des Fahrzeugs auf einer Höhe, die niedriger als die Höhe der Kupplung ist.
Gemäß einer Ausführungsform hebt das angetriebene Aufhängungssystem die Höhe des gesamten Fahrzeugs an, bis der Schwellenwertwiderstandswert erfasst wird.
Gemäß einer Ausführungsform erfasst die Steuerung, dass der Schwellenwertwiderstandswert erfasst wurde, durch: das Empfangen eines Messwerts eines vom angetriebenen Aufhängungssystem entnommenen Stroms; das Integrieren des Messwerts, während das angetriebene Aufhängungssystem veranlasst wird, die Höhe des Hecks des Fahrzeugs anzuheben; und das Überwachen eines Ergebnisses des Integrierens des Messwerts für einen vorbestimmten Schwellenwert, der anzeigt, dass der Schwellenwertwiderstandswert vorhanden ist.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Fahrzeug bereitgestellt, das Folgendes aufweist: eine Kupplungskugel, die an einem Heck des Fahrzeugs befestigt ist; ein Aufhängungssystem, das ein Heck des Fahrzeugs einstellbar auf einer Höhe trägt; und eine Steuerung zu Folgendem: das Erlangen von Stellungsdaten für eine Kupplung eines Anhängers; das Bestimmen, wenn die Stellungsdaten anzeigen, dass die Kupplungskugel an der Kupplung ausgerichtet ist; und das Veranlassen des Aufhängungssystems, die Höhe des Hecks des Fahrzeugs anzuheben, bis ein Schwellenwertwiderstandswert erfasst wird.
Gemäß einer Ausführungsform ist das Aufhängungssystem ein angetriebenes Aufhängungssystem; und die Steuerung veranlasst ferner, dass das Aufhängungssystem die Höhe des hinteren Abschnitts des Fahrzeugs absenkt, bevor die Kupplungskugel des Fahrzeugs den an der Kupplung ausgerichteten Zustand erreicht.
Gemäß einer Ausführungsform beinhalten die Stellungsdaten für die Kupplung des Anhängers eine Höhe der Kupplung; und das Veranlassen des Aufhängungssystems, die Höhe des hinteren Abschnitts des Fahrzeugs abzusenken, positioniert die Kupplungskugel auf einer Höhe, die niedriger als die Höhe der Kupplung ist.
Gemäß einer Ausführungsform trägt das Aufhängungssystem das gesamte Fahrzeug auf einer Höhe; und die Steuerung veranlasst das Aufhängungssystem, die Höhe des gesamten Fahrzeugs anzuheben, bis der Schwellenwertwiderstandswert erfasst wird.
Gemäß einer Ausführungsform erfasst die Steuerung, dass der Schwellenwertwiderstandswert erfasst wurde, durch: das Empfangen eines Messwerts eines vom Aufhängungssystem entnommenen Stroms; das Integrieren des Messwerts, während das Aufhängungssystem veranlasst wird, die Höhe des Hecks des Fahrzeugs anzuheben; und das Überwachen eines Ergebnisses des Integrierens des Messwerts für einen vorbestimmten Schwellenwert, der anzeigt, dass der Schwellenwertwiderstandswert vorhanden ist.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Erfindung ferner durch mindestens eine Radareinheit gekennzeichnet, die ein Erfassungsgebiet definiert, das mindestens einen vom Heck des Fahrzeugs weg gerichteten Abschnitt aufweist, wobei: mindestens eingeschaltet Abschnitt der Stellungsdaten für die Kupplung von der mindestens einen Radareinheit erlangt werden.
Gemäß einer Ausführungsform beinhaltet die mindestens eine Radareinheit linke und rechte hintere Radareinheiten, die jeweils an linken hinteren und rechten hinteren Ecken des Fahrzeugs montiert sind.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Erfindung ferner durch mindestens eine hintere Fahrzeugkamera und einen Ultraschallsensor gekennzeichnet, wobei: mindestens ein zusätzlicher Abschnitt der Stellungsdaten für die Kupplung von dem mindestens einen von der hinteren Fahrzeugkamera und dem Ultraschallsensor erlangt wird.
Gemäß der vorliegenden Erfindung beinhaltet ein Verfahren zum Unterstützen eines Fahrzeugs beim Ankuppeln an einen Anhängern Folgendes: das Erlangen von Stellungsdaten für eine Kupplung des Anhängers; das Bestimmen, wenn die Stellungsdaten anzeigen, dass eine Kupplungskugel des Fahrzeugs an der Kupplung ausgerichtet ist; und das Veranlassen eines angetriebenen Aufhängungssystems, das ein Heck des Fahrzeugs auf einer Höhe trägt, die Höhe des Hecks des Fahrzeugs anzuheben, bis ein Schwellenwertwiderstandswert erfasst wird.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Erfindung ferner durch Folgendes gekennzeichnet: das Ableiten eines Fahrzeugwegs von einer Anfangsfahrzeugstellung zu einer Endstellung, wobei die Kupplungskugel an der Kupplung ausgerichtet ist; das Ausgeben eines Lenksteuersignals an ein Lenksystem des Fahrzeugs, um das Fahrzeug auf dem Weg zu halten; und das Steuern eines Kraftübertragungssteuersystems und eines Bremssystems des Fahrzeugs, um das Fahrzeug zu veranlassen, sich entlang des Wegs von der Anfangsstellung zur Endstellung zu bewegen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

US 9102271 [0019]

Claims

Fahrzeuganhängerkupplungsassistenzsystem, umfassend: ein angetriebenes Aufhängungssystem, das ein Heck des Fahrzeugs auf einer Höhe trägt; und eine Steuerung zu Folgendem: das Erlangen von Stellungsdaten für eine Kupplung eines Anhängers; das Bestimmen, wenn die Stellungsdaten anzeigen, dass eine Kupplungskugel des Fahrzeugs an der Kupplung ausgerichtet ist; und das Veranlassen des angetriebenen Aufhängungssystems, die Höhe des Hecks des Fahrzeugs anzuheben, bis ein Schwellenwertwiderstandswert erfasst wird.
System nach Anspruch 1, ferner umfassend ein Lenksystem, wobei die Steuerung ferner einen Fahrzeugweg von einer Anfangsfahrzeugstellung zu einer Endstellung ableitet, wobei die Kupplungskugel an der Kupplung ausgerichtet ist.
System nach Anspruch 2, wobei die Steuerung ferner ein Lenksteuersignal an das Lenksystem ausgibt, um das Fahrzeug auf dem Weg zu halten.
System nach Anspruch 2, ferner umfassend Kraftübertragungssteuer- und Bremssysteme.
System nach Anspruch 4, wobei die Steuerung ferner die Kraftübertragungssteuerungs- und Bremssysteme steuert, um das Fahrzeug zu veranlassen, sich entlang des Wegs von der Anfangsstellung zur Endstellung zu bewegen.
System nach Anspruch 1, ferner umfassend mindestens eine Radareinheit, die ein Erfassungsgebiet definiert, das mindestens einen vom Heck des Fahrzeugs weg gerichteten Abschnitt aufweist.
System nach Anspruch 6, wobei mindestens ein Abschnitt der Stellungsdaten von der Kupplung von der mindestens einen Radareinheit erlangt wird.
System nach Anspruch 6, wobei die mindestens eine Radareinheit linke und rechte hintere Radareinheiten beinhaltet, die jeweils an linken hinteren und rechten hinteren Ecken des Fahrzeugs montiert sind.
System nach Anspruch 6, ferner umfassend mindestens eines von einer hinteren Fahrzeugkamera und einem Ultraschallsensor, wobei: die Steuerung mindestens einen zusätzlichen Abschnitt der Stellungsdaten für die Kupplung von dem mindestens einen von der hinteren Fahrzeugkamera und dem Ultraschallsensor erlangt.
System nach Anspruch 1, wobei die Steuerung ferner das angetriebene Aufhängungssystem veranlasst, die Höhe des hinteren Abschnitts des Fahrzeugs abzusenken, bevor die Kupplungskugel des Fahrzeugs an der Kupplung ausgerichtet ist.
System nach Anspruch 10, wobei die Stellungsdaten für die Kupplung des Anhängers eine Höhe der Kupplung beinhalten.
System nach Anspruch 11, wobei das Veranlassen des angetriebenen Aufhängungssystems, die Höhe des Hecks des Fahrzeugs abzusenken, die Kupplungskugel des Fahrzeugs auf einer Höhe positioniert, die niedriger als die Höhe der Kupplung ist.
System nach Anspruch 1, wobei das angetriebene Aufhängungssystem die Höhe des gesamten Fahrzeugs anhebt, bis der Schwellenwertwiderstandswert erfasst wird.
System nach Anspruch 1, wobei die Steuerung durch Folgendes erfasst, dass der Schwellenwertwiderstandswert erfasst wurde: das Empfangen eines Messwerts eines vom angetriebenen Aufhängungssystem entnommenen Stroms; das Integrieren des Messwerts, während das angetriebene Aufhängungssystem veranlasst wird, die Höhe des Hecks des Fahrzeugs anzuheben; und das Überwachen eines Ergebnisses des Integrierens des Messwerts für einen vorbestimmten Schwellenwert, der anzeigt, dass der Schwellenwertwiderstandswert vorhanden ist.
Fahrzeug, umfassend: eine Kupplungskugel, die an einem Heck des Fahrzeugs befestigt ist; ein Aufhängungssystem, das ein Heck des Fahrzeugs einstellbar auf einer Höhe trägt; und das System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Steuerung das Aufhängungssystem veranlasst die Höhe des Hecks des Fahrzeugs anzuheben, bis ein Schwellenwertwiderstandswert erfasst wird.