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TECHNISCHES GEBIET
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Die vorliegende Offenbarung betrifft Kraftfahrzeuge und insbesondere Bedienerassistenzsysteme für Kraftfahrzeuge.
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HINTERGRUND
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Ein Anhänger ist typischerweise mittels einer Anhängerkupplung mit einer Zugmaschine verbunden. Die Anhängerkupplung ermöglicht es dem Anhänger, horizontal um die Kupplung zu schwenken, so dass sich die Anordnung aus Fahrzeug und Anhänger um Ecken bewegen kann. Das kann jedoch Schwierigkeiten bereiten, wenn das Fahrzeug rückwärts fährt. Wenn das Fahrzeug zurückfährt, schiebt es den Anhänger. In bestimmten Situationen ist es wichtig, dass sich der Anhänger geradeaus oder entlang einem beabsichtigtem Weg bewegt. Bediener wissen oft nicht, in welche Richtung sie das Lenkrad des Fahrzeuges drehen sollen, um die gewünschte Richtungsänderung des Anhängers zu erreichen. Das Anwenden eines falschen Lenkwinkels in dem Fahrzeug kann auch dazu führen, dass sich der Anhänger querstellt und von seinem Kurs abweicht.
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Daher sind beim Zurückfahren von an Fahrzeugen befestigten Anhängern oft mehrere Personen erforderlich, um das Fahrzeug wirksam zu steuern und den Weg vorzugeben, den das Fahrzeug und der Anhänger zurücklegen sollen. Zusätzlich könnte es für diejenigen, für die die Bedienung von Systemen aus Fahrzeug und Anhänger ungewohnt ist, etwas schwierig sein, den Weg des Anhängers während des Zurückfahrens des Fahrzeuges und des Anhängers genau zu steuern.
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Die hierin bereitgestellte Hintergrundbeschreibung dient der allgemeinen Darstellung des Kontextes der Offenbarung. Arbeiten der vorliegend genannten Erfinder, soweit in diesem Hintergrundabschnitt beschrieben, sowie Gesichtspunkte der Beschreibung, die nicht anderweitig die Kriterien für den Stand der Technik zum Zeitpunkt der Einreichung erfüllen, sind weder ausdrücklich noch stillschweigend als Stand der Technik gegen die vorliegende Offenbarung anerkannt.
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KURZDARSTELLUNG
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Verfahren zum Manövrieren einer Anordnung aus Fahrzeug und Anhänger beim Rückwärtsfahren mit einem Rückfahrsystem, umfassend: Initiieren eines Rückfahrmodus für das Rückfahrsystem. Das Verfahren schließt auch das Bestimmen einer aktuellen relativen Position, die einen relativen Winkel zwischen dem Fahrzeug und dem Anhänger darstellt, mit einer elektronischen Steuereinheit ein. Das Verfahren schließt auch das Abrufen einer durch einen Bediener ausgewählten Bedienerbefähigungseinstellung des Rückfahrsystems ein. Das Verfahren schließt auch das Bestimmen einer Einstellung einer maximal zulässigen relevanten Position für den aktuellen Anhänger auf der Grundlage der ausgewählten Bedienerbefähigungseinstellung und der Kalibrierdaten des aktuellen Anhängers ein. Das Verfahren schließt auch das Empfangen einer Positionsanpassungsanforderung über eine Eingabevorrichtung ein. Das Verfahren schließt auch das Bestimmen einer Anforderung einer neuen relativen Position auf der Grundlage der Positionsanpassungsanforderung an die Eingabevorrichtung und der ausgewählten Bedienerbefähigungseinstellung ein. Das Verfahren schließt auch das Vergleichen der Anforderung einer neuen relativen Position mit der Einstellung einer maximal zulässigen relativen Position für die ausgewählte Bedienerbefähigungseinstellung ein, um zu bestimmen, ob die neue relative Position unterhalb der Einstellung einer maximal zulässigen relativen Position liegt. Das Verfahren schließt auch das Einstellen einer neuen relativen Position auf die Anforderung einer neuen relativen Position ein, wenn die Anforderung einer neuen relativen Position innerhalb der Einstellung einer maximal zulässigen relativen Position liegt. Das Verfahren schließt auch das Senden einer Anforderung an ein Lenksystem ein, um eine Lenksteuerung für die neue relative Position bereitzustellen.
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Andere Aufgaben, Merkmale und Eigenschaften der vorliegenden Erfindung sowie die Betriebsverfahren und die Funktionen der zugehörigen Elemente der Struktur, die Kombination der Teile und der wirtschaftliche Aspekt der Herstellung werden nach Betrachtung der folgenden ausführlichen Beschreibung und der beigefügten Patentansprüche unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen, die alle einen Teil dieser Patentschrift bilden, besser erkennbar sein. Es versteht sich, dass die ausführliche Beschreibung und die spezifischen Beispiele zwar die bevorzugte Ausführungsform der Offenbarung angeben, aber lediglich der Veranschaulichung dienen sollen und den Schutzbereich der Offenbarung nicht einschränken sollen.
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Figurenliste
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Die vorliegende Offenbarung wird aus der ausführlichen Beschreibung und den beigefügten Zeichnungen verständlicher, wobei:
- 1 eine schematische Darstellung einer Anordnung aus Fahrzeug und Anhänger mit einem Anhängerrückfahrsystem der vorliegenden Erfindung ist;
- 2 eine erste Ausführungsform des Rückfahrsystems auf einem Fahrzeug ist; und
- 3 eine zweite Ausführungsform des Rückfahrsystems auf einem Fahrzeug ist;
- 4 eine erste Ausführungsform einer Rückfahrsystem-Rückkopplungsfunktion ist;
- 5 eine zweite Ausführungsform der Rückfahrsystem-Rückkopplungsfunktion ist; und
- 6 eine grafische Darstellung einer Mehrzahl von Modi für das Rückfahrsystem ist;
- 7 eine Ausführungsform eines Verfahrens zur Verwendung des Rückfahrsystems ist.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
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Die folgende Beschreibung trägt lediglich Beispielcharakter und soll die Offenbarung, ihre Anwendung oder Verwendungen in keiner Weise einschränken. Im Interesse der Klarheit werden in den Zeichnungen zur Bezeichnung gleichartiger Elemente dieselben Bezugszeichen verwendet. 1 veranschaulicht ein Fahrzeug 10 und einen Anhänger 11 (nicht gezeigt in 2 bis 3). Das Fahrzeug 10 kann ein Auto, ein LKW, ein Traktor usw. sein. Der Anhänger 11 ist steuerbar an dem Fahrzeug 10 befestigt, um eine Anordnung aus Fahrzeug und Anhänger 12 zu bilden. Die Anordnung aus Fahrzeug und Anhänger 12 verwendet ein Anhängerrückfahrsystem 14 der vorliegenden Erfindung. In der Anmeldung werden die relativen Richtungen „vorwärts“ und „rückwärts“ durchgehend auf die herkömmliche Weise verwendet, d. h., in Bezug auf die Richtung, in die ein Bediener des Fahrzeuges 10 beim Fahren des Fahrzeuges 10 typischerweise blicken würde. Daher würde sich beim Betrieb des Anhängerrückfahrsystems 14 das Fahrzeug 10 im Rückwärtsgang befinden und die Anordnung aus Fahrzeug und Anhänger 12 bewegt sich rückwärts. Während der Verwendung des Rückfahrsystems 14 kann der Bediener des Rückfahrsystems 14 auch „rückwärts“ in die gleiche Richtung blicken, in die sich die Anordnung aus Fahrzeug und Anhänger 12 bewegt.
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Mit Bezug auf die 1 bis 2 ist eine erste Ausführungsform zur Verwendung des Anhängerrückfahrsystems 14 beschrieben. Eine Eingabevorrichtung 16 ist angeschlossen, um es einem Benutzer zu ermöglichen, Befehle an eine elektronische Steuereinheit (ECU) 22 für das Anhängerrückfahrsystem 14 einzugeben. Die Eingabevorrichtung 16 wirkt als eine Mensch-Maschine-Schnittstelle (HMI) zwischen dem Bediener und dem Rückfahrsystem 14 und kann mehrere Bauelemente, wie zum Beispiel eine Eingabevorrichtung 16a und eine Anzeige 16b, einschließen. Die Eingabevorrichtung 16a kann als ein von dem Lenkrad getrenntes Bedienelement, hier z. B. gezeigt als ein Bedienelement in Form eines Drehknopfes, in dem Fahrzeug integriert sein. Weitere Eingaben in das System können über die HMI-Vorrichtungen für das Fahrzeug eingegeben werden.
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Die ECU 22 kann an verschiedene Fahrzeugsysteme 24, wie zum Beispiel ein Antriebsstrangsystem 24a, ein Lenksystem 24b, ein Bremssystem 24c usw., angeschlossen sein, um die Bewegung der Anordnung aus Fahrzeug und Anhänger 12 zu steuern und zu führen. Die ECU 22 sendet Befehle an die Fahrzeugsysteme 24, um die Anordnung aus Fahrzeug und Anhänger 12 auf der Grundlage von Benutzereingaben entlang einem gewünschten Rückfahrweg in eine Endposition zu bewegen.
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Die ECU 22 empfängt verschiedene Eingaben aus der Eingabevorrichtung 16, um die Anordnung aus Fahrzeug und Anhänger 12 mit dem Rückfahrsystem 14 zu steuern. Die ECU 22 interpretiert die verschiedenen Eingaben und bestimmt die gewünschte Fahrzeugaktion, die die Eingabe 26 anfordert. Auf der Grundlage eines aktuellen Zustandes der Anordnung aus Fahrzeug und Anhänger 12 und der gewünschten Fahrzeugaktion bestimmt die ECU 22 eine erforderliche Fahrzeugreaktion, die nötig ist, um die gewünschte Fahrzeugaktion zu erreichen, und sendet das/die geeignete/n Signal/e, um die verschiedenen Fahrzeugsysteme 24 anzuweisen, die berechnete Fahrzeugreaktion durchzuführen. Das Rückfahrsystem 14 kann die verschiedenen Eingabeanforderungen einbeziehen, um die vollständige Benutzersteuerung der Anordnung aus Fahrzeug und Anhänger 12 von außerhalb des Fahrzeuges 10 bereitzustellen. Insbesondere verwendet das Rückfahrsystem 14 eine relative Position 40, z. B. einen Kupplungswinkel, zwischen dem Fahrzeug 10 und dem Anhänger 11, um die Korrektur-Fahrzeug-Anhänger-Position zu bestimmen und die Fahrzeugreaktion zu bestimmen, die nötig ist, um die gewünschte Fahrzeugaktion zu erreichen, d. h., die nötige Änderung der relativen Position.
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Das Rückfahrsystem 14 kann eine oder mehrere Kamera/s 18 auf dem Fahrzeug 10 verwenden, um eine Rücksicht des Fahrzeuges 10 bereitzustellen, wobei der Betrachtungswinkel der Kamera 18 in Durchsicht gezeigt ist. Die Kamera 18 ist vorzugsweise eine Kamera, die bereits in dem Fahrzeug 10 installiert ist, wie zum Beispiel eine Rückfahrkamera oder eine Rundumsichtkamera. Die Kamera 18 erfasst ein Bild und die Bildauswertung durch die ECU 22 wird dazu verwendet, die gemessene relative Position 40 zu berechnen. Die gemessene relative Position 40 wird durch die ECU 22 dazu verwendet, einen gewünschten Lenkwinkel auf der Grundlage der angeforderten relativen Position 40, z. B. Kupplungswinkel, zu bestimmen. Die aktuelle relative Position 40 kann außerdem auch auf der Vorrichtung 16 zwecks Informierung des Benutzers angezeigt werden.
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Die ECU 22 kann die Bildauswertung dazu verwenden, eine Mehrzahl von Bezugsmerkmalen 45, z. B. Ecken des Anhängers 11, Aufkleber oder Symbole auf dem Anhänger 11 oder der Anhängerkupplung usw., herauszusuchen. Die ECU 22 kann dann auch eine Mehrzahl von relativen Entfernungen 47 zwischen diesen Merkmalen lernen, um die Anhängergeometrie zu berechnen und die Bezugsmerkmale 45 in einem Speicher, auf den die ECU 22 zugreifen kann, als einen spezifischen Anhänger 11 abzulegen.
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Zusätzlich zu der Mehrzahl von relativen Entfernungen 47 der Bezugsmerkmale 45 wird das Rückfahrsystem 14 auch eine Mehrzahl von relativen Entfernungen 47, die mit der Geometrie des Anhängers 11 verknüpft ist, kennen müssen. Das Rückfahrsystem 14 kann etwas Anhängergeometrie im Lernmodus lernen. In Kenntnis der relativen Entfernungen 47 der Bezugsmerkmale 45 und in Kenntnis der Anhängergeometrie kann die ECU 22 die relative Position 40 zwischen dem Fahrzeug und/oder Traktor 10 und dem Anhänger 11 berechnen und Änderungen der relativen Position 40 in Echtzeit verfolgen. Die ECU 22 muss die Geometrie des Fahrzeuges 10 und Anhängers 11 kennen, einschließlich des Fahrzeugradstandes (bv), der Entfernung von der Hinterachse zum Kupplungspunkt auf dem Fahrzeug h, der Länge des Anhängers (c), Kupplungspunkt zu erster Achse auf dem Anhänger (a), der Höhe vom Boden zum Kupplungspunkt (g) und eines Teils der Geometrie der Vorderseite des Anhängers, d. h., diese sind einige der Mehrzahl von Bezugsmerkmalen 45 und relativen Entfernungen 47.
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Eine Erweiterung ist möglich zum Zwecke des Selbstlernens der Geometrie und Länge des Anhängers 11 auf der Grundlage von vorherigen Bewegungen des Anhängers 11 bei der Vorwärts- und/oder möglichen Rückwärtsbewegung. Bei jedem Anhänger 11 hängt eine bestimmte Weise der Kontrolle weitgehend von der Länge des Anhängers 11 ab. Die Überwachung der Bewegung des Anhängers 11, während sich die Anordnung aus Fahrzeug und Anhänger 12 bewegt, ermöglicht das Selbstlernen der Geometrie des Anhängers 11 und den Beginn des Verfolgens der relativen Position 40 des Anhängers in Echtzeit.
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Es ist wichtig anzumerken, dass das Selbstlemen die Eingabe der Fahrdynamik und die Einspeisung eines oder mehrerer Videos aus der einen oder den mehreren Kamera/s 18 erfordert. Die Länge des Anhängers kann auch mit Totwinkel-Radar- oder Lidargeräten bestimmt werden. Diese Entfernungen können durch den Bediener, der mehrere voreingestellte Manöver mit der Anordnung aus Fahrzeug und Anhänger durchführt, gelernt werden. Die ECU 22 nimmt während der Kalibriermanöver Messungen vor, und daher wird die notwendige Anhängergeometrie berechnet und in der ECU 22 für das Rückfahrsystem 14 gespeichert.
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Sobald eine Anhängerkalibrierung durchgeführt worden ist, wird sich das Rückfahrsystem 14 den Anhänger 11 merken und die Kalibriermanöver müssen vielleicht nicht nochmals durchgeführt werden. Der Bediener kann einfach unter Verwendung der Fahrzeug-HMI den Anhänger aus dem Speicher auswählen. Wie zum Beispiel in 2 und 3 gezeigt, kann der Bediener die Eingaben und Anzeige des Infotainment-/Navigationssystems oder eine andere auf dem Kombiinstrument für das Fahrzeug 10 verfügbare Eingabe verwenden. Zusätzlich kann die Eingabevorrichtung über verschiedene andere Eingaben verfügen, z. B. Drucktaster, Druckdrehknopf usw., oder in der Lage sein, einen Wahlschalter für die HMI zu steuern, wenn sie nicht für das Eingeben des gewünschten Lenkwinkels während des Rückwärtsfahrprozesses verwendet wird.
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Alternativ kann die ECU 22 einen zuvor gespeicherten Anhänger automatisch wiedererkennen, indem sie die Mehrzahl von aktuellen Bezugsmerkmalen 45 und die Mehrzahl von aktuellen relativen Entfernungen 47 in einem aktuellen Bild mit der Mehrzahl von gespeicherten Bezugsmerkmalen 45 und der Mehrzahl von gespeicherten relativen Entfernungen 47 vergleicht. Die Mehrzahl von aktuellen Bezugsmerkmalen 45 und die Mehrzahl von aktuellen relativen Entfernungen 47, die von der Kamera 18 gesehen werden können, werden sich mit der Bewegung der Anordnung aus Fahrzeug und Anhänger 12 und der Änderung der relativen Position zwischen dem Fahrzeug 10 und dem Anhänger 11 ändern. Daher kann die Anzahl der gespeicherten Bezugsmerkmale und der gespeicherten relativen Entfernungen in der gespeicherten Kalibrierung größer sein als die Anzahl der aktuellen Bezugsmerkmale 45 und aktuellen relativen Entfernungen 47, die von der Kamera gesehen werden.
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Zusätzlich werden für einen neuen Anhänger die anfänglichen aktuellen Bezugsmerkmale 45 und die Mehrzahl von aktuellen relativen Entfernungen 47 auf das begrenzt werden, was anfänglich gesehen werden kann. Sobald der Lernmodus läuft, werden zusätzliche aktuelle Bezugsmerkmale 45 und die Mehrzahl von aktuellen relativen Entfernungen 47 eines neuen Anhängers 11 mit der in Echtzeit erfolgenden Berechnung der relativen Position zwischen dem Fahrzeug 10 und dem Anhänger 11 sichtbar werden. Auch wird ein Teil der Anhängergeometrieinformationen während des Lernmodus bestimmt werden. Daher wird die Anzahl der aktuellen Bezugsmerkmale 45 und aktuellen relativen Entfernungen 47 eines neuen Anhängers geringer sein als das, was im Lernmodus bestimmt wird, was Teil der gespeicherten Kalibrierung wird. Die gespeicherte Kalibrierung wird in einem Speicher, auf den die ECU 22 zugreifen kann, aufgezeichnet und der Anhänger 11 wird nun ein gespeicherter Anhänger 11 sein.
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Sobald die maximale Anzahl von Anhängern gespeichert und ein neuer detektiert ist, wird der Anhänger, der die längste Zeit nicht verwendet worden ist, gelöscht und durch den neuen ersetzt. Das kann automatisch erfolgen oder der Bediener kann in der Lage sein, den Vorschlag zur Löschung der Anhängereintragung, die die längste Zeit nicht verwendet worden ist, zu bestätigen. Alternativ kann dem Bediener die Möglichkeit zur Auswahl des zu löschenden Anhängers eingeräumt werden.
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Der Bediener kann in der Lage sein, die Namensliste wunschgemäß zu visualisieren und/oder anzupassen. Es ist jedoch keine Benutzerinteraktion erforderlich, um den Anhänger 11 zu lernen, sofern nicht vor dem Versuch der Verwendung des Rückfahrsystems 14 die Kalibriermanöver durchführt wurden.
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Mit Bezug auf 3 kann mindestens eine Kamera 18 eine intelligente Kamera 18 sein, insofern als eine ECU 22 in dem Gehäuse mit der Kamera 18 integriert ist.
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Mit Bezug auf 1 bis 3 empfängt die ECU 22 Steuersignale aus der Eingabevorrichtung 16 auf der Grundlage der Bewegung der Eingabevorrichtung 16 nach rechts und links und interpretiert die Bewegung, um eine Lenkanforderung in der gewählten Richtung zu beginnen. Maßnahmen, die gegen ein Querstellen gerichtet sind, werden die maximale relative Position nach beiden Seiten begrenzen. Der Anhänger 11 weist einen verfügbaren Bewegungsbereich 30 auf. Innerhalb des verfügbaren Bewegungsbereiches 30 liegt eine begrenzte verfügbare Bewegung 30 (nur eine Seite gezeigt). Wenn sich die Eingabevorrichtung 16 in dem voreingestellten verfügbaren Bewegungsbereich 30 befindet, begrenzt das Rückfahrsystem 14 die maximale relative Position der zurückfahrenden Anordnung aus Fahrzeug und Anhänger 12, um ein Querstellen zu verhindern. Der Bewegungsbereich 30 könnte z. B. 25 bis 35 % eines verfügbaren maximalen Bewegungsbereiches 32 betragen. Dieses Merkmal ist besonders wichtig für Personen, die mit dem Zurückfahren von Anhängern 11 nicht vertraut sind, wenn ein unbeabsichtigtes Querstellen des Anhängers 11 auftreten kann.
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Es kann jedoch zu Situationen kommen, in denen ein Bewegungsbereich, der größer als der zulässige Bewegungsbereich 30 ist, erwünscht ist und die Maßnahmen, die gegen ein Querstellen gerichtet sind, außer Kraft gesetzt werden können. So kann zum Beispiel ein erfahrener Benutzer eine relative Position 40 wünschen, bei der er einem Hindernis 48 ausweichen kann (wie in 1 gezeigt), wo die gewünschte relative Position 40 außerhalb des zulässigen Bewegungsbereiches 30 liegt. In solchen Fällen kann ein maximaler Bewegungsbereich 32 der Eingabevorrichtung, wie zwischen den punktierten Linien gezeigt, implementiert werden. Der Benutzer kann den voreingestellten verfügbaren Bewegungsbereich 30 außer Kraft setzen, um den maximalen Bewegungsbereich 32 zu ermöglichen, indem er z. B. die Eingabevorrichtung 16 nach unten drückt und gleichzeitig weiter in die gewünschte Richtung 36 bewegt. Natürlich kann in anderen Ausführungsformen die Eingabevorrichtung, statt sie nach unten zu drücken, in irgendeine andere Richtung bewegt werden, z. B. nach links, nach rechts, nach oben usw.
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Die ECU 22 empfängt Steuersignale, um zu ermöglichen, dass sich die relative Position 40 in vollem Ausmaß in dem verfügbaren Bewegungsbereich bewegt, wenn die Eingabevorrichtung 16 über den zulässigen Bewegungsbereich 30 hinaus und in den maximalen Bewegungsbereich 32 hinein bewegt wird. Die Bewegung der Eingabevorrichtung 16 würde immer noch die gleiche Rate der erforderlichen Änderung aufweisen, z. B. würde das Drehen der Eingabevorrichtung um 5 Grad immer noch eine Zunahme der relativen Position um 5 % erfordern, aber würde nun ermöglichen, dass sich die erforderliche relative Position über einen größeren Bewegungsbereich erstreckt.
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Ein Verfahren zum Steuern der Anordnung aus Fahrzeug und Anhänger 12 mit dem Rückfahrsystem 14 würde einschließen: durch die ECU 22, Bestimmen einer Position der Eingabevorrichtung 16 bezüglich des zulässigen Bewegungsbereiches 30 der Eingabevorrichtung 16 und Anfordern einer relativen Position auf der Grundlage der Position der Eingabevorrichtung 16, wobei der zulässige Bewegungsbereich 30 die relative Position auf einen ersten Maximalwert begrenzt, und Bewegen einer Eingabevorrichtung 16 zu einem maximalen Bewegungsbereich 32, um eine neue relative Position anzufordern, wobei die neue relative Position ein zweiter Maximalwert ist. Der zweite Maximalwert ist die maximale relative Position, die für eine Anordnung aus Fahrzeug und Anhänger 12 verfügbar ist. Das Rückfahrsystem 14 schließt, wobei es die Eingabevorrichtung zu dem maximalen Bewegungsbereich bewegt, das Nachuntendrücken bei gleichzeitigem Weiterbewegen der Eingabevorrichtung 16 in die gewünschte Bewegungsrichtung ein.
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4 und 5 veranschaulichen mehrere Ausführungsformen, die dazu dienen, dem Bediener die relative Position des Anhängers 11 anzuzeigen. Ein Relativpositionsmesser 34 kann auf einem Bildschirm 16b innerhalb des Fahrzeuges 10 gezeigt werden. Der Relativpositionsmesser 34 stellt eine Echtzeitvisualisierung davon bereit, wie nah sich der Anhänger 11 an seinem maximalen Bewegungsbereich 32 befindet. Der Relativpositionsmesser 34 könnte in der Mittelkonsole oder in dem Kombiinstrument angezeigt werden. Er könnte den Bediener mit Anhängerinformationen in vielen Formaten versorgen, einschließlich eines Schiebeanzeigers 36, Farbanzeigen oder eines „Cartoon“-Bildes der Anordnung aus Fahrzeug und Anhänger, um die Visualisierung des Anhängerwinkels zu unterstützen. Zusätzlich kann der maximale Bewegungsbereich 32 auf einer Einblendung des Anhängerbildes 11 gezeigt werden. Die Einblendung kann die Farbe wechseln, um anzuzeigen, dass der Anhänger näher kommt, oder es wird auch ein Schiebeanzeiger als Einblendung gezeigt. Der Relativpositionsmesser 34 könnte mit haptischer und akustischer Rückkopplung kombiniert werden. Der Schiebeanzeiger 36 kann die relative Position des Anhängers in Echtzeit anzeigen.
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In 4 zeigt der Relativpositionsmesser 34 einen Gradienten an. Der Gradient bezieht sich darauf, wie nah sich die relative Position an der zulässigen relativen Position befindet. Der Gradient kann durch das Rückfahrsystem auf der Grundlage des aktuellen Anhängers 11 und der Bedienerbefähigungseinstellung eingestellt werden.
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In 5 zeigt der Relativpositionsmesser 134 einen Vollton an, der sich in Abhängigkeit davon ändert (veranschaulicht durch Pfeile), wie nah sich die relative Position an der zulässigen relativen Position befindet. Der Punkt, an dem sich die Farben des Relativpositionsmessers 134 ändern werden, kann durch das Rückfahrsystem auf der Grundlage des aktuellen Anhängers 11 und der Bedienerbefähigungseinstellung eingestellt werden.
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In einer anderen, in 6 veranschaulichten Ausführungsform kann das Rückfahrsystem 14 Bedienerbefähigungsmodi, die durch den Benutzer auswählbar sind, aufweisen, um dem Bediener zu ermöglichen auszuwählen, wie das Rückfahrsystem 14 arbeitet. Sie können Modi auswählen, um auf der Grundlage der Erfahrung des Bedieners das Betriebsverhalten des Rückfahrsystems 14 in Richtung Komfort oder Steuerung zu beeinflussen. Die Modi können durch die Eingabevorrichtung 16 oder über andere HMI, die in dem Fahrzeug 10 verfügbar sind, ausgewählt werden.
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Zum Beispiel kann ein Anfängermodus die Fahrzeuggeschwindigkeit begrenzen, z. B. 5 km/h, wenn das Rückfahrsystem in Betrieb ist, kann eine Querstellschutzfunktion die relative Position auf einen Prozentsatz des Querstellwinkels, z. B. 80 %, begrenzen, kann eine Lenkwinkelanforderung auf der Grundlage der Eingabevorrichtung nichtlinear sein, was eine größere Bewegung der Eingabevorrichtung 16 bezüglich der Lenksteuerungsanforderung ermöglicht.
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Ein mittlerer Modus könnte die Standardeinstellung sein. In einem mittleren Modus kann das Rückfahrsystem 14 die Fahrzeuggeschwindigkeit begrenzen, z. B. 8 km/h, wenn das Rückfahrsystem 14 in Betrieb ist, kann eine Querstellschutzfunktion die relative Position 40 auf einen Prozentsatz des Querstellwinkels, z. B. 90 %, begrenzen, kann eine Lenksteuerungsanforderung auf der Grundlage der Eingabevorrichtung 16 immer noch nichtlinear sein, aber die Bewegung bezüglich der Lenkwinkelanforderung wäre enger.
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Schließlich kann ein Fortgeschrittenenmodus die Fahrzeuggeschwindigkeit begrenzen, z. B. 10 km/h, wenn das Rückfahrsystem 14 betrieben wird, kann eine Querstellschutzfunktion die relative Position auf einen Prozentsatz des Querstellwinkels begrenzen, z. B. 98 % 100 %, und kann, falls begrenzt, in der Lage sein, außer Kraft zu setzen, kann eine Lenksteuerungsanforderung auf der Grundlage der Anforderung einer relativen Position linear sein, was eine feinere Steuerung des Anhängers 11 ermöglicht.
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In einem solchen Szenario, wie in 6 veranschaulicht, priorisiert der Anfängermodus den Komfort des Bedieners und der Fortgeschrittenenmodus priorisiert die Steuerung durch den Bediener.
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7 veranschaulicht ein Verfahren zum Steuern des Rückfahrsystems 14 (gezeigt bei 200). Das Verfahren beginnt durch Initiieren einer Rückfahrsystembetriebsart mit der ECU für ein Rückfahrsystem, wenn eine Startsystemeingabe empfangen wird. Die Eingabe könnte eine Benutzeraktivierung des Rückfahrsystems 14 über die Eingabevorrichtung 16 oder andere HMI, die auf dem Fahrzeug 10 verfügbar sind, sein. Alternativ könnte das System automatisch gestartet werden, wenn vorliegende Bedingungen erfüllt sind, z. B. das Schalten des Fahrzeuges in den Rückwärtsgang, wenn ein Anhänger befestigt wird. Das Erkennen des Befestigens eines Anhängers könnte von der ECU 22 ausgehen oder von einem anderen System, z. B. dem Bremssystem, das ein Signal sendet, wenn die Bremsen des Anhängers angeschlossen werden.
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Eine aktuelle relative Position, die einen relativen Winkel zwischen dem Fahrzeug und dem Anhänger darstellt, wird mit der ECU 22 bestimmt (gezeigt bei 204). Eine durch einen Bediener zuvor ausgewählte Bedienerbefähigungseinstellung des Rückfahrsystems wird aus einem an die ECU 22 angeschlossenen Speicher abgerufen (gezeigt bei 206). Eine Einstellung einer maximal zulässigen relevanten Position für den aktuellen Anhänger wird auf der Grundlage der ausgewählten Bedienerbefähigungseinstellung und der Kalibrierdaten des aktuellen Anhängers bestimmt (gezeigt bei 208). Eine Positionsanpassungsanforderung wird über die Eingabevorrichtung 16 eingegeben und durch das Rückfahrsystem 14 empfangen (gezeigt bei 210). Eine neue relative Position wird auf der Grundlage der Positionsanpassungsanforderung an die Eingabevorrichtung und der ausgewählten Bedienerbefähigungseinstellung bestimmt (gezeigt bei 212). Die neue relative Position wird mit der Einstellung einer maximal zulässigen relativen Position für die ausgewählte Bedienerbefähigungseinstellung verglichen, um zu bestimmen, ob die neue relative Position unterhalb der Einstellung einer maximal zulässigen relativen Position liegt (gezeigt bei 214). Die maximal zulässige relative Position ist die relative Position, die dem Maximum des zulässigen Bewegungsbereiches 30 entspricht.
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Eine neue relative Position wird auf die Anforderung einer neuen relativen Position eingestellt, wenn die Anforderung einer neuen relativen Position innerhalb der Einstellung einer maximal zulässigen relativen Position liegt (gezeigt bei 216), und dann wird eine Anforderung an ein Lenksystem 24b gesendet, um eine Lenksteuerung für die neue relative Position bereitzustellen (gezeigt bei 218). Falls die neue relative Position die Einstellung einer maximal zulässigen relativen Position überschreitet, wird eine neue Anforderung auf die Einstellung einer maximal zulässigen relativen Position eingestellt (gezeigt bei 220).
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Alternativ kann ein Fahrer eine Eingabe bereitstellen, die eine Außerkraftsetzungsabsicht betrifft, wodurch die neue relative Position so eingestellt werden wird, dass die Anforderung einer neuen relativen Position berücksichtigt, ob sie die Einstellung einer maximal zulässigen relativen Position überschreitet (gezeigt bei 222).
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Der Rückfahrmodus wird beendet, wenn die Manöver abgeschlossen sind, z. B. der Bediener den Rückwärtsgang herausnimmt (gezeigt bei 224).
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Andere Ausführungsformen dieses Gesichtspunktes schließen entsprechende Computersysteme, Geräte und Computerprogramme, die auf einer oder mehreren Computerspeichervorrichtung/en aufgezeichnet sind, ein, die jeweils so konfiguriert sind, dass sie die Aktionen der Verfahren durchführen.
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Zwar sind die besten Varianten der Art und Weise der Ausführung der Erfindung ausführlich beschrieben worden, doch sollte der wahre Schutzbereich der Offenbarung nicht darauf beschränkt werden, da der Fachmann auf dem Fachgebiet, das diese Erfindung betrifft, verschiedene alternative Ausgestaltungen und Ausführungsformen zur Anwendung der Erfindung innerhalb des Schutzbereiches der beigefügten Patentansprüche erkennen wird.
