DE112019001414T5

DE112019001414T5 - Steuergerät für ein fahrzeug

Info

Publication number: DE112019001414T5
Application number: DE112019001414.5T
Authority: DE
Inventors: Jeremy Greenwood; Robin BOYD
Original assignee: Jaguar Land Rover Ltd
Current assignee: Jaguar Land Rover Ltd
Priority date: 2018-03-19
Filing date: 2019-02-04
Publication date: 2021-01-21
Also published as: US11941847B2; CN111886627A; US20240233185A1; CN111886627B; WO2019179686A1; US20210042961A1

Abstract

Steuergerät (11) für ein Fahrzeug, wobei das Fahrzeug eine Abbildungsvorrichtung zum Erzeugen von Bilddaten umfasst und die Abbildungsvorrichtung ferner einen Abbildungsbeschleunigungsmesser (24) zum Erzeugen von Abbildungsbeschleunigungsmesserdaten zum Bestimmen der Orientierung der Abbildungsvorrichtung relativ zu dem Fahrzeug umfasst, wobei das Steuergerät (11) umfasst: einen Eingang zum Empfangen eines Signals, das die Abbildungsbeschleunigungsmesserdaten und die erzeugten Bilddaten anzeigt; einen Prozessor, der angeordnet ist, um Ausrichtungsartefakte in den empfangenen Bilddaten in Abhängigkeit von den empfangenen Abbildungsbeschleunigungsmesserdaten zu identifizieren; und einen Ausgang zum Ausgeben eines Fehlersignals in Abhängigkeit von den identifizierten Ausrichtungsartefakten.

Description

TECHNISCHER BEREICH
Die vorliegende Offenlegung bezieht sich auf ein Steuergerät für ein Fahrzeug und insbesondere, aber nicht ausschließlich, auf ein Steuergerät für ein Fahrzeug, das ein bildgebendes Gerät umfasst. Aspekte der Erfindung beziehen sich auf ein Steuergerät, auf ein Fahrzeug, auf einen Anhänger, auf ein Gelenkfahrzeug und auf ein Verfahren.
HINTERGRUND
Das Rückwärtsfahren und Manövrieren eines mit einem Anhänger ausgestatteten Fahrzeugs kann eine Herausforderung sein, da große Anhänger die Sicht des Fahrers einschränken können. Um dieses Problem zu überwinden, werden bekanntlich Kameras an Fahrzeugen und Anhängern angebracht, um die Sicht und das räumliche Vorstellungsvermögen des Fahrers zu verbessern. Das Kamerabild wird oft mit anderen Bildern oder Richtlinien kombiniert, um eine vollständigere oder informativere Sicht zu erhalten. Daher ist es wichtig, die Ausrichtung der Kamera in Bezug auf das Fahrzeug und/oder den Anhänger zu kennen.
Das Problem bei der Montage von Kameras an Fahrzeugen oder Anhängern besteht darin, dass die Kameras optisch ausgerichtet werden müssen, was bei der Montage der Kamera durch den Benutzer oft nicht erreicht werden kann. Häufig werden die Benutzer mehrere Fahrzeuge oder Anhänger haben und möchten möglicherweise dieselbe Kamera an jedem Fahrzeug oder Anhänger verwenden. Dies wirft das Problem auf, dass der Benutzer des Fahrzeugs die Kamera jedes Mal, wenn er die Kamera anbringt, sehr genau anpassen muss. Es ist nicht vernünftig zu erwarten, dass der Benutzer des Fahrzeugs beim Anbringen einer Kamera das erforderliche Maß an Präzision erreicht, so dass von Benutzern/Fahrern angebrachte Kameras häufig falsch montiert werden. Eine falsch angebrachte Kamera kann zu Abweichungen in der Führung führen, die das angezeigte Bild dem Benutzer/Fahrer während eines Manövers bietet.
Die vorliegende Erfindung wurde entwickelt, um zumindest einige der oben genannten Probleme zu mildern oder zu überwinden.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Aspekte und Ausführungsformen der aktuellen Erfindung sehen einen Controller, ein Fahrzeug, einen Anhänger, ein Sattelkraftfahrzeug und eine Methode vor, wie sie in den beigefügten Ansprüchen beansprucht werden.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Steuergerät für ein Fahrzeug vorgesehen, wobei das Fahrzeug eine Abbildungsvorrichtung zum Erzeugen von Bilddaten umfasst und die Abbildungsvorrichtung ferner einen Abbildungsbeschleunigungsmesser zum Erzeugen von Abbildungsbeschleunigungsmesserdaten umfasst, wobei das Steuergerät umfasst: einen Eingang zum Empfangen eines Signals, das die Abbildungsbeschleunigungsmesserdaten und die Bilddaten anzeigt; einen Prozessor, der angeordnet ist, um Ausrichtungsartefakte in den empfangenen Bilddaten in Abhängigkeit von den empfangenen Abbildungsbeschleunigungsmesserdaten zu identifizieren; und einen Ausgang zum Ausgeben eines Fehlersignals in Abhängigkeit von den identifizierten Ausrichtungsartefakten.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist eine Steuerung für ein Fahrzeug vorgesehen, wobei das Fahrzeug eine Abbildungsvorrichtung zum Erzeugen von Bilddaten umfasst und die Abbildungsvorrichtung ferner einen Abbildungsbeschleunigungsmesser zum Erzeugen von Abbildungsbeschleunigungsmesserdaten zum Bestimmen der Orientierung der Abbildungsvorrichtung relativ zum Fahrzeug umfasst, wobei die Steuerung umfasst: einen Eingang zum Empfangen eines Signals, das die Abbildungsbeschleunigungsmesserdaten und die erzeugten Bilddaten anzeigt; einen Prozessor, der angeordnet ist, um Ausrichtungsartefakte in den empfangenen Bilddaten in Abhängigkeit von den empfangenen Abbildungsbeschleunigungsmesserdaten zu identifizieren; und einen Ausgang zum Ausgeben eines Fehlersignals in Abhängigkeit von den identifizierten Ausrichtungsartefakten.
Der Controller bietet den Vorteil der Quantifizierung und Korrektur von Ausrichtungsfehlern in Bilddaten, die von bildgebenden Geräten erzeugt werden, wie z.B. entfernbaren Rückfahrkamera-Geräten, RADAR-Geräten und LIDAR-Geräten, die außerhalb der Ausrichtung montiert wurden. Der Controller identifiziert die Ausrichtungsartefakte und korrigiert diese, bevor die Bilddaten an ein Anzeigegerät des Fahrzeugs ausgegeben werden. Dadurch wird sichergestellt, dass die an das Anzeigegerät des Fahrzeugs ausgegebenen Bilddaten korrekt ausgerichtet sind und den Bereich, in den ein Fahrer rückwärts fährt oder in den er manövriert, genau darstellen.
Die hier beschriebenen Ausführungsformen beziehen sich auf ein bildgebendes Gerät, wie z.B. eine abnehmbare Rückfahrkamera. Das bildgebende Gerät kann jedoch auch ein RADAR- oder LIDAR-Gerät sein, und der Controller kann so konfiguriert werden, dass er den Betrieb des genannten RADAR- oder LIDAR-Geräts steuert.
Entsprechend einer Verkörperung kann der Controller so angeordnet sein, dass er die Ausrichtung der Abbildungsvorrichtung relativ zum Fahrzeug auf der Grundlage der Daten des bildgebenden Beschleunigungsmessers bestimmt. In einer Verkörperung kann das Fahrzeug ein Gelenkfahrzeug sein, das ein Zugfahrzeug und einen Anhänger umfasst.
In einer anderen Ausführung kann die Abbildungsvorrichtung am Anhänger angebracht sein.
Zu diesem Zweck bestimmt der Controller die Ausrichtung der Abbildungsvorrichtung auf der Grundlage der vom abbildenden Beschleunigungsmesser erzeugten Daten. Die Abbildungsvorrichtung kann aus dem abbildenden Beschleunigungsmesser bestehen oder der Beschleunigungsmesser kann sich außerhalb der Abbildungsvorrichtung befinden. Darüber hinaus verhindert die Bestimmung der Ausrichtung der Abbildungsvorrichtung relativ zum Anhänger Fehler bei der Berechnung der Ausrichtung der Abbildungsvorrichtung, die entstehen, wenn das Fahrzeug nicht auf einer ebenen Fläche fährt oder um eine Kurve fährt.
In einer Ausführung kann der Controller so angeordnet sein, dass er Fahrzeugbeschleunigungsmesserdaten empfängt, die von einem am Zugfahrzeug positionierten Fahrzeugbeschleunigungsmesser erzeugt werden. In solchen Ausführungen kann das Steuergerät so angeordnet sein, dass es die Ausrichtung des Gelenkfahrzeugs auf der Grundlage der Fahrzeugbeschleunigungsmesserdaten des Fahrzeugbeschleunigungsmessers bestimmt. Dies bietet den Vorteil, dass der Controller in die Lage versetzt wird, den Winkel des Geländes zu bestimmen, auf dem das Fahrzeug fährt.
In einer anderen Ausführungsform kann der Regler so angeordnet werden, dass er die Ausrichtung des Zugfahrzeugs relativ zu einer Bezugsausrichtung auf der Grundlage der Daten des Fahrzeugbeschleunigungsmessers bestimmt. Die Bezugsorientierung kann z.B. die horizontale oder vertikale Ausrichtung sein.
In einer Verkörperung kann ein Korrekturfaktor, der auf die von der Abbildungseinrichtung erzeugten Bilddaten anzuwenden ist, in Abhängigkeit von der Ausrichtung des Zugfahrzeugs relativ zur Bezugsorientierung berechnet werden.
Der Controller kann so konfiguriert werden, dass er die Ausrichtung des Abbildungsgeräts auf der Grundlage eines Gravitationsvektors bestimmt, der vom abbildenden Beschleunigungsmesser erzeugt wird, wenn das Fahrzeug mit konstanter Geschwindigkeit fährt. In einer anderen Ausführungsform kann die konstante Geschwindigkeit Null sein, was bedeutet, dass sich das Fahrzeug nicht bewegt.
In solchen Ausführungsformen kann das Steuergerät die Ausrichtung des Fahrzeugs beispielsweise bei der Erstinbetriebnahme des Fahrzeugs vor der Fahrt oder bei Stillstand des Fahrzeugs während der Fahrt berechnen, um die Ausrichtung des Abbildungsgeräts vor Fahrtbeginn zu bestimmen. Darüber hinaus kann der Lotse die Ausrichtung des Bildgerätes während der Fahrt überwachen und die Ausrichtung des Bildgerätes in Szenarien, in denen sich die Ausrichtung des Bildgerätes während der Fahrt ändert, entsprechend neu kalibrieren.
Gemäß einer Verkörperung der Erfindung ist die Abbildungsvorrichtung aus dem Fahrzeug herausnehmbar. Dies ermöglicht es dem Benutzer, dasselbe bildgebende Gerät in einer Vielzahl von Fahrzeugen, einschließlich Sattelzügen und Anhängern, zu verwenden, und ermöglicht es dem Benutzer auch, das bildgebende Gerät aus dem Fahrzeug zu entfernen, sobald es geparkt ist, um die Sicherheit zu erhöhen und das Risiko eines Diebstahls des bildgebenden Geräts aus dem Fahrzeug zu vermeiden. In einer Verkörperung kann das bildgebende Gerät eine Rückfahrkamera sein.
In einigen Ausführungsformen kann der Bildbeschleunigungsmesser ein Beschleunigungsmesser mit 6 Freiheitsgraden sein.
In einer anderen Ausführung kann die Abbildungsvorrichtung nach hinten gerichtet am Heck des Fahrzeugs angebracht sein. In dieser Ausführung kann die Abbildungsvorrichtung als Rückfahrkamera verwendet werden, die am Heck des Fahrzeugs angebracht ist, wodurch ein Benutzer des Fahrzeugs Bilddaten erhält, die den Bereich hinter dem Fahrzeug anzeigen.
In einer Ausführung kann die Abbildungsvorrichtung nach hinten gerichtet am Heck eines Anhängers angebracht werden. In dieser Ausführung kann das Bildgebungsgerät dazu verwendet werden, Bilddaten einer Region zu erzeugen, die sich hinter dem Anhänger befindet, wodurch ein Benutzer des Fahrzeugs Bilddaten erhält, die für die Region hinter dem Anhänger kennzeichnend sind.
In einer Ausführung kann die Abbildungsvorrichtung nach hinten weisend an einem Gelenkfahrzeug, das aus einem Zugfahrzeug und einem Anhänger besteht, angebracht werden. In dieser Ausführung kann das Bildgebungsgerät an mindestens einem von Zugfahrzeug und Anhänger oder an beiden angebracht werden. Das bildgebende Gerät kann am Zugfahrzeug angebracht werden und Teil eines Schleppassistenten, einer Schlepphilfe oder eines Kupplungsassistenzsystems sein. Alternativ kann das Bildgebungsgerät am Anhänger angebracht werden und Teil eines Rückfahrbildsystems sein.
Entsprechend einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Fahrzeug vorgesehen, das die in den vorstehenden Absätzen beschriebene Steuerung enthält. Nach einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Anhänger vorgesehen, der das in den vorhergehenden Absätzen beschriebene Steuergerät enthält. Nach einem Aspekt dieser Erfindung ist ein Gelenkfahrzeug mit dem in den vorhergehenden Absätzen beschriebenen Steuergerät vorgesehen. Nach einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Fahrzeug vorgesehen, das das Steuergerät und mindestens eine Abbildungsvorrichtung, wie in den vorhergehenden Absätzen beschrieben, enthält.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung ist ein Verfahren zum Korrigieren von Ausrichtungsfehlern in Bilddaten von einer Abbildungsvorrichtung für ein Fahrzeug vorgesehen, wobei die Abbildungsvorrichtung Bilddaten erzeugt und einen Abbildungsbeschleunigungsmesser zum Erzeugen von Abbildungsbeschleunigungsmesserdaten umfasst, wobei das Verfahren umfasst: Empfangen von Abbildungsbeschleunigungsmesserdaten und Bilddaten, Identifizieren von Ausrichtungsartefakten in empfangenen Bilddaten in Abhängigkeit von den empfangenen Abbildungsbeschleunigungsmesserdaten und Ausgeben eines Fehlersignals in Abhängigkeit von den identifizierten Ausrichtungsartefakten.
Das Verfahren ermöglicht die Korrektur von Ausrichtungsartefakten in Bilddaten, die von einer Abbildungsvorrichtung erzeugt wurden, die möglicherweise falsch oder nicht ausgerichtet angebracht wurde. Das Verfahren bietet den Vorteil, dass es die Ausgabe von Bilddaten z.B. an ein Bildschirmgerät ermöglicht, das korrekt ausgerichtet ist, wenn das Abbildungsgerät nicht ausgerichtet ist.
Das Verfahren kann die Bestimmung der Ausrichtung der Abbildungsvorrichtung relativ zum Fahrzeug auf der Grundlage der Daten des bildgebenden Beschleunigungsmessers umfassen. In solchen Ausführungsformen kann das Fahrzeug ein Sattelkraftfahrzeug sein, das aus einem Zugfahrzeug und einem Anhänger besteht. Das Verfahren kann die Bestimmung der Ausrichtung der Abbildungsvorrichtung in Bezug auf den Anhänger umfassen.
Nach einer anderen Ausführungsform kann das Verfahren den Empfang von Fahrzeugbeschleunigungsmesserdaten umfassen, die von einem auf dem Zugfahrzeug positionierten Fahrzeugbeschleunigungsmesser erzeugt werden.
In solchen Ausführungsformen kann das Verfahren die Bestimmung der Orientierung des Zugfahrzeugs relativ zu einer Referenzorientierung umfassen, die auf den Daten des Fahrzeugbeschleunigungsmessers vom Fahrzeugbeschleunigungsmesser basiert.
Das Verfahren kann die Berechnung eines Korrekturfaktors umfassen, der auf die von der Abbildungsvorrichtung erzeugten Bilddaten in Abhängigkeit von der Orientierung des Schleppfahrzeugs relativ zur Bezugsorientierung anzuwenden ist.
Das Verfahren kann die Bestimmung der Ausrichtung der Abbildungsvorrichtung relativ zum Fahrzeug auf der Grundlage eines Signals umfassen, das einen Gravitationsbeschleunigungsvektor anzeigt, der von dem abbildenden Beschleunigungsmesser berechnet wird, wenn das Fahrzeug mit konstanter Geschwindigkeit fährt. In einer Verkörperung der Erfindung ist die konstante Geschwindigkeit gleich Null.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Steuermodul für ein Fahrzeug vorgesehen, wobei das Fahrzeug ein Zugfahrzeug und einen Anhänger umfasst, wobei das Steuermodul umfasst: einen ersten Eingang, der so konfiguriert ist, dass er ein erstes Eingangssignal empfängt, das Anhängerbeschleunigungsmesserdaten anzeigt, die von einem mit dem Anhänger verbundenen Anhängerbeschleunigungsmesser erzeugt werden; einen zweiten Eingang, der so konfiguriert ist, dass er ein zweites Eingangssignal empfängt, das Zugfahrzeugbeschleunigungsmesserdaten anzeigt, die von einem mit dem Zugfahrzeug verbundenen Zugfahrzeugbeschleunigungsmesser erzeugt werden; einen Prozessor, der so angeordnet ist, dass er die Länge des Anhängers in Abhängigkeit von den Anhängerbeschleunigungsmesserdaten und den Zugfahrzeugbeschleunigungsmesserdaten bestimmt; und einen Ausgang, der so konfiguriert ist, dass er ein Signal ausgibt, das die Länge des Anhängers anzeigt, wie sie von dem Prozessor bestimmt wird.
Vorteilhafterweise ermöglicht das Steuermodul die Berechnung der Länge des von einem Zugfahrzeug gezogenen Anhängers. Dies erspart es dem Benutzer des Fahrzeugs, die Länge des gezogenen Anhängers zu messen und die Länge des Anhängers manuell in eine Mensch-Maschine-Schnittstelle innerhalb des Fahrzeugs einzugeben. Die Länge des Anhängers, wie sie vom Steuermodul berechnet wird, ist ungefähr gleich der Länge von einem Kupplungspunkt zwischen dem Anhänger und dem Zugfahrzeug und dem Anhänger-Beschleunigungsmesser, der typischerweise an der Rückseite des Anhängers montiert ist. Die vom Steuermodul berechnete Länge des Anhängers kann vom Fahrzeug zur Kalibrierung von Systemen verwendet werden, die für ihre Funktion eine Angabe der Länge des Anhängers benötigen. In einer Verkörperung ist die vom Steuermodul berechnete Länge des Anhängers ungefähr gleich dem doppelten Abstand zwischen einer Hinterachse des Zugfahrzeugs und einer Achse des Anhängers. Der Fachmann würde es begrüßen, wenn bei Ausführungsformen, bei denen die Achse des Anhängers nicht in der Mitte des Anhängers liegt, die Länge des Anhängers annähernd gleich einer anderen Länge als dem doppelten Abstand zwischen der Hinterachse des Zugfahrzeugs und der Achse des Anhängers wäre.
Darüber hinaus bietet der Vergleich der Beschleunigungsmesserdaten des Zugfahrzeug-Beschleunigungsmessers mit den Beschleunigungsmesserdaten des Anhänger-Beschleunigungsmessers den Vorteil, dass das Steuermodul in die Lage versetzt wird, die Verschiebung des Anhängers relativ zum Zugfahrzeug zu überwachen, was wiederum das Steuermodul in die Lage versetzen kann, die Länge des Anhängers zu bestimmen.
In einer Verkörperung können die Daten des Anhänger-Beschleunigungsmessers auf eine Verschiebung des Anhängers relativ zum Zugfahrzeug hindeuten. In einer anderen Ausführungsform kann die Verschiebung des Anhängers mindestens entweder eine seitliche oder eine vertikale Verschiebung des Anhängers relativ zum Zugfahrzeug sein.
Dies ist vorteilhaft, da die Länge des Anhängers vom Steuermodul berechnet werden kann, wenn sich der Anhänger relativ zum Zugfahrzeug verschiebt, z.B. wenn das Zugfahrzeug um eine Kurve fährt, oder wenn sich die Position des Zugfahrzeugs bei einer vertikalen Verschiebung ändert, z.B. wenn das Zugfahrzeug über eine Bodenwelle fährt oder einen Hügel auf-/abwärts fährt.
In einer anderen Ausführungsform variieren die Daten des Anhängerbeschleunigungsmessers und die Daten des Fahrzeugbeschleunigungsmessers mit der Zeit, und der Prozessor kann so konfiguriert werden, dass er die Länge des Anhängers in Abhängigkeit von einer Phasendifferenz zwischen den Daten des Anhängerbeschleunigungsmessers und den Daten des Fahrzeugbeschleunigungsmessers bestimmt. Dies ist vorteilhaft, da es dem Steuermodul ermöglicht, die Länge des Anhängers zu berechnen, wenn das Fahrzeug über ein Merkmal auf der Fahrbahnoberfläche fährt, das eine vertikale Verschiebung des Fahrzeugs verursacht, zum Beispiel beim Überfahren einer Bodenschwelle.
In einer Ausführung umfasst das Steuermodul einen weiteren Eingang, der so konfiguriert ist, dass er ein weiteres Eingangssignal empfängt, das wenigstens eines der folgenden Signale anzeigt: die Geschwindigkeit des Fahrzeugs; den Kupplungswinkel des Anhängers relativ zum Zugfahrzeug; oder den Wenderadius des Fahrzeugs; und wobei der Prozessor so konfiguriert ist, dass er die Länge des Anhängers in Abhängigkeit von wenigstens dem ersten Eingangssignal und dem weiteren Eingangssignal bestimmt.
In einer anderen Ausführungsform kann das Steuermodul so konfiguriert sein, dass es eine Überschwingung des Anhängers relativ zum Weg des Zugfahrzeugs in Abhängigkeit von den empfangenen Anhänger-Beschleunigungsdaten berechnet. Dies ist vorteilhaft, da das Steuermodul die Länge des Anhängers berechnen kann, wenn das Zugfahrzeug um eine Kurve fährt, indem es die Tatsache ausnutzt, dass der Anhänger nach außen schwingt, wenn das Zugfahrzeug eine Kurve fährt.
In einer alternativen Ausführungsform kann der Ausgang so konfiguriert werden, dass er das Ausgangssignal an ein Fahrzeugsystem liefert. In einer Ausführung kann das Fahrzeugsystem ein oder mehrere HMI, eine ADAS-Funktion, ein Schleppsystem, ein Parksystem, ein System für den toten Winkel oder ein Spurführungssystem sein. Bei dem Fahrzeugsystem kann es sich um ein beliebiges System am Zugfahrzeug handeln, bei dem die Länge des Anhängers, der vom Zugfahrzeug gezogen wird, funktionieren und/oder genau kalibriert sein muss. Die vorgenannte Liste von Fahrzeugsystemen ist als Beispiel zu verstehen, und eine fachkundige Person würde es begrüßen, wenn die Länge des Anhängers an Fahrzeugsysteme ausgegeben werden könnte, die oben nicht aufgeführt sind.
In einer Ausführungsform kann das Steuermodul so konfiguriert werden, dass es die Länge des Anhängers in Verbindung mit einer Anhänger-Kennung in einem Speichermodul speichert.
Dies ist in Situationen von Vorteil, in denen das Steuermodul zuvor die Länge des vom Zugfahrzeug gezogenen Anhängers berechnet hat. In diesen Szenarien kann das Steuermodul den vom Zugfahrzeug gezogenen Anhänger und damit die Länge des genannten Anhängers auf der Grundlage der im Speichermodul gespeicherten Anhänger-Kennung und -Länge identifizieren.
In einer anderen Ausführungsform kann der Anhänger-Beschleunigungsmesser auf einer hinteren Fläche des Anhängers positionierbar sein. In einer Ausführungsform ist der Anhänger-Beschleunigungsmesser Teil eines auf dem Anhänger positionierbaren Abbildungsgerätes.
Nach einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Fahrzeug vorgesehen, das das in einem der vorstehenden Absätze erwähnte Steuermodul und mindestens eine Abbildungsvorrichtung umfasst, die auf dem Anhänger des Fahrzeugs angeordnet ist.
Nach einem anderen Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung ist ein Fahrzeug vorgesehen, das das in einem der vorhergehenden Absätze beschriebene Steuermodul enthält.
Nach einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Anhänger vorgesehen, der das Steuermodul gemäß einem der vorhergehenden Absätze enthält.
Nach einem anderen Aspekt dieser Erfindung ist ein Sattelkraftfahrzeug vorgesehen, das das Steuermodul gemäß einem der vorhergehenden Absätze enthält.
Nach einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Bestimmung der Länge eines Anhängers vorgesehen, der von einem Zugfahrzeug gezogen wird, wobei der Anhänger einen Anhänger-Beschleunigungsmesser umfasst, der so konfiguriert ist, dass er Anhänger-Beschleunigungsdaten erzeugt, und das Zugfahrzeug einen Zugfahrzeug-Beschleunigungsmesser umfasst, der so konfiguriert ist, dass er Zugfahrzeug-Beschleunigungsmessdaten erzeugt, wobei das Verfahren umfasst: Empfangen von Anhänger-Beschleunigungsmesserdaten, die von dem Anhänger-Beschleunigungsmesser erzeugt werden; Empfangen von Zugfahrzeug-Beschleunigungsmesserdaten, die von dem Zugfahrzeug-Beschleunigungsmesser erzeugt werden; Bestimmen der Länge des Anhängers in Abhängigkeit von den empfangenen Anhänger-Beschleunigungsmesserdaten und den empfangenen Zugfahrzeug-Beschleunigungsmesserdaten; und Ausgeben der Länge des Anhängers.
In einer Verkörperung kann der Empfang von Anhängerbeschleunigungsmesserdaten den Empfang von Anhängerbeschleunigungsmesserdaten von einem Anhängerbeschleunigungsmesser umfassen, der Teil einer Abbildungsvorrichtung ist. Dies ist vorteilhaft, da es immer üblicher wird, an Anhängern montierte abnehmbare Bildgebungsgeräte zu verwenden. Diese bildgebenden Geräte haben in der Regel die Form von elektronischen Videokameras, können aber alternativ auch die Form von RADAR- oder LIDAR-Systemen haben, von denen jedes weitere Beschleunigungsmesser enthalten kann, und können an der Rückseite des Anhängers angebracht werden, um den Fahrer beim Fahren zu unterstützen. Die Methode kann sich dies zunutze machen und die Beschleunigungsmesserdaten von einem in einem bildgebenden Gerät montierten Anhänger-Beschleunigungsmesser nutzen.
In einer anderen Verkörperung kann der Empfang von Anhänger-Beschleunigungsmesserdaten den Empfang von Daten umfassen, die eine Verschiebung des Anhängers relativ zum Zugfahrzeug anzeigen.
In einer Verkörperung kann das Verfahren den Empfang eines Signals umfassen, das zumindest eines der folgenden Signale anzeigt: die Geschwindigkeit des Fahrzeugs, den Kupplungswinkel des Anhängers relativ zum Zugfahrzeug oder den Wenderadius des Fahrzeugs. In einer anderen Ausführungsform kann das Verfahren die Bestimmung der Überschwingung des Anhängers relativ zum Zugfahrzeug in Abhängigkeit vom Empfang der Daten des Anhänger-Beschleunigungsmessers umfassen.
In einer anderen Ausführungsform kann das Verfahren die Speicherung der Länge des Anhängers in Verbindung mit einer Anhänger-Kennung in einem Speichermodul umfassen.
Im Rahmen dieser Anwendung ist ausdrücklich vorgesehen, dass die verschiedenen Aspekte, Ausführungsformen, Beispiele und Alternativen, die in den vorstehenden Absätzen, in den Ansprüchen und/oder in der folgenden Beschreibung und den Zeichnungen aufgeführt sind, und insbesondere deren einzelne Merkmale unabhängig oder in beliebiger Kombination genommen werden können. Das heißt, dass alle Ausführungsformen und/oder Merkmale jeder Ausführungsform auf beliebige Weise und/oder in beliebiger Kombination kombiniert werden können, es sei denn, diese Merkmale sind unvereinbar. Der Anmelder behält sich das Recht vor, einen ursprünglich eingereichten Anspruch zu ändern oder einen neuen Anspruch entsprechend einzureichen, einschließlich des Rechts, einen ursprünglich eingereichten Anspruch dahingehend zu ändern, dass er von einem Merkmal eines anderen Anspruchs abhängt und/oder ein Merkmal eines anderen Anspruchs einbezieht, obwohl dieser ursprünglich nicht in dieser Weise beansprucht wurde.
Figurenliste
Eine oder mehrere Ausführungsformen der Erfindung werden nun nur beispielhaft anhand der zugehörigen Zeichnungen beschrieben, in denen:

zeigt ein Sattelkraftfahrzeug, bestehend aus einem Zugfahrzeug und einem Anhänger, das sich für die Verwendung mit Verkörperungen der Erfindung eignet;
zeigt schematisch eine Abbildungsvorrichtung, die mit einer Deklinationskomponente an der Rückseite des Anhängers von angebracht ist;
zeigt schematisch eine Abbildungsvorrichtung, die mit einer Neigungskomponente an der Rückseite des Anhängers von angebracht ist;
ist ein Flussdiagramm der Schritte, denen die Steuereinheit von folgt, um die Deklinations- und Neigungskomponenten zu bestimmen;
zeigt schematisch ein bildgebendes Gerät, das mit einer Gierkomponente hinter dem Anhänger von montiert ist;
ist ein Flussdiagramm von Schritten, gefolgt von der Steuereinheit aus zur Bestimmung einer Gierkomponente;
ist ein Flussdiagramm mit Schritten, denen die Steuereinheit von folgt, wenn ein Ausrichtungsartefakt bestimmt und korrigierte Bilddaten ausgegeben werden;
zeigt ein Fahrzeug und eine Steuereinheit entsprechend den Aspekten der Erfindung; und
Die , und zeigen drei Beispiele von Fahrzeugen nach Aspekten der Erfindung.
zeigt eine Seitenansicht eines Sattelkraftfahrzeugs, das aus einem Zugfahrzeug und einem Anhänger besteht, die sich zur Verwendung mit Verkörperungen der Erfindung eignen;
zeigt eine Draufsicht auf das Sattelkraftfahrzeug aus ;
zeigt eine Draufsicht auf das Sattelkraftfahrzeug aus , das um eine Ecke fährt; zeigt eine Draufsicht auf das Sattelkraftfahrzeug aus
zeigt schematisch ein Steuermodul, das zur Verwendung mit Ausführungsformen der Erfindung geeignet ist;
Die , und zeigen eine Seitenansicht des Gelenkfahrzeugs aus , das über ein Merkmal auf der Straße fährt;
Die , und zeigen Grafiken, die die z-Verschiebung des Zugfahrzeugs bzw. des Anhängers zeigen, die über das Merkmal der , und über einen bestimmten Zeitraum hinweg fahren; und
zeigt ein Flussdiagramm der Schritte, die das Steuermodul aus bei der Bestimmung der Länge des Anhängers aus durchläuft.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Im Allgemeinen stellen Verkörperungen der Erfindung ein Mittel zur Bestimmung und Korrektur von Ausrichtungsartefakten innerhalb von Bilddaten dar, die von einem an einem Fahrzeug montierten Bildgebungsgerät erzeugt werden 10. Das Fahrzeug kann ein Sattelkraftfahrzeug 10 sein und aus einem Zugfahrzeug 12 und einem Anhänger 14 bestehen, und die bildgebende Vorrichtung 16 kann am Anhänger 14 montiert sein. Das Bildgebungsgerät 16 kann an der Rückseite des Anhängers 14 angebracht werden (wie in dargestellt). Zusätzlich oder alternativ kann das Bildgebungsgerät 14 an das Zugfahrzeug 12 montiert werden (nicht abgebildet). Das Zugfahrzeug 12 kann ein PKW, SUV, MPV, LKW oder Traktor sein. Andere Schleppfahrzeuge sind nützlich. Das bildgebende Gerät 16 kann vorne oder hinten am Zugfahrzeug 12 angebracht werden. Alternativ kann das Fahrzeug 10 die Form eines einheitlichen, starren Fahrzeugs mit einem starren, nicht gelenkigen Fahrzeugkörper haben, und das Bildgerät 16 kann an diesem Fahrzeugkörper angebracht werden. Solch ein Fahrzeug wird, auch wenn es in den Abbildungen nicht dargestellt ist, ohne weiteres die Form eines Liefer- oder Lastwagens oder eines anderen solchen Fahrzeugs mit starrem Aufbau annehmen.
Eine Steuereinheit 11, die so konfiguriert ist, dass sie ein Eingangssignal von einem Beschleunigungsmesser 24 empfängt, der mit der bildgebenden Vorrichtung 16, hier als „bildgebender Beschleunigungsmesser“ bezeichnet, verbunden ist, bestimmt den Unterschied in der Ausrichtung zwischen der bildgebenden Vorrichtung 16 und dem Fahrzeug 10 auf der Grundlage der Beschleunigungsmesserdaten vom bildgebenden Beschleunigungsmesser 24. Das Steuergerät 11 kann dann den Ausrichtungsfehler der Abbildungsvorrichtung 16 auf der Grundlage der empfangenen Daten des bildgebenden Beschleunigungsmessers 16 bestimmen.
Das Steuergerät 11 ist ferner so konfiguriert, dass es ein Fehlersignal an ein Anzeigegerät 13 innerhalb des Fahrzeugs 10 oder des Zugfahrzeugs 12 ausgibt. Bei dem ausgegebenen Fehlersignal kann es sich um Bilddaten handeln, die von der Steuereinheit 11 korrigiert wurden, um etwaige Ausrichtungsartefakte innerhalb der Bilddaten zu reduzieren und sie mit anderen Bildern oder Richtlinien auszurichten.
Ausrichtungsartefakte können als Fehler in der Ausrichtung des Bildgerätes 16 relativ zu einer bekannten Referenzorientierung angesehen werden. Die Referenzorientierung kann z.B. eine horizontale oder vertikale Ausrichtung sein. Alternativ kann die Referenzausrichtung relativ zum Zugfahrzeug 12 oder Anhänger 14 sein. Ausrichtungsartefakte in den vom Bildgerät 16 erzeugten Bilddaten führen dazu, dass die erzeugten Bilddaten sich von den Bilddaten unterscheiden, die das Steuergerät 11 vom Bildgerät 16 erwartet. Dies kann auftreten, wenn ein Bildgerät 16, wie z.B. eine abnehmbare Rückfahrkamera, an einem Fahrzeug 10, wie z.B. einem Anhänger 14, der Teil des Gelenkfahrzeugs 10 ist, nicht ausgerichtet ist oder versehentlich bewegt wird.
Eine spezifische Ausführungsform der Erfindung wird jetzt nur beispielhaft beschrieben, wobei zahlreiche spezifische Merkmale erörtert werden, um ein gründliches Verständnis dafür zu vermitteln, wie das in den Ansprüchen definierte erfinderische Konzept in der Praxis umgesetzt werden kann. Für den Fachmann wird es jedoch offensichtlich sein, dass die Erfindung auch auf andere Weise verwirklicht werden kann und dass in einigen Fällen bekannte Methoden, Techniken und Strukturen zusammengefasst wurden, um die Erfindung nicht unnötig zu verdunkeln.
Um die Ausführungsformen der Erfindung in einen geeigneten Kontext zu stellen, zeigt schematisch eine Anordnung eines Zugfahrzeugs 12 und eines Anhängers 14, die bekannt ist und hier als „Sattelkraftfahrzeug“ 10 bezeichnet wird und sich zur Verwendung mit Ausführungsformen der Erfindung eignet. In diesem Beispiel umfasst das Zugfahrzeug 12 eine Vielzahl von Abbildungsvorrichtungen oder Rückfahrkameras 18a, 18b, 18c, eine Steuereinheit 11, eine Anzeigevorrichtung 13 und einen Fahrzeugbeschleunigungsmesser 15. Die Rückfahrkameras 18a, 18b, 18c können an jedem der Außenspiegel des Zugfahrzeugs 12 und an der Rückseite des Zugfahrzeugs 12 angebracht werden, um einem Fahrer eine Rundumsicht auf Objekte in der Nähe des Zugfahrzeugs 12 zu ermöglichen. Das Steuergerät 11 ist so konfiguriert, dass es die von den Rückfahrkameras 18a, 18b, 18c erzeugten Bilddaten empfängt und die Bilddaten an das Anzeigegerät 13 ausgibt.
Der Anhänger 14, der mittels einer Gelenkkupplung am Zugfahrzeug 12 befestigt ist, ist mit einem Bildgerät oder einer abnehmbaren Rückfahrkamera 16 ausgestattet, die an der Rückseite des Anhängers 14 angebracht und so konfiguriert ist, dass sie Bilddaten erzeugt und an die Steuereinheit 11 überträgt. Die Abbildungsvorrichtung oder abnehmbare Rückfahrkamera 16 umfasst einen Abbildungsbeschleunigungsmesser 24, der so konfiguriert ist, dass er Abbildungsbeschleunigungsdaten erzeugt, die die Orientierung und Ausrichtung der abnehmbaren Rückfahrkamera 16 anzeigen. Die abnehmbare Rückfahrkamera 16 ist so konfiguriert, dass sie die Daten des Bildbeschleunigungsmessers und die erzeugten Bilddaten an die Steuereinheit 11 überträgt. Der Bildbeschleunigungsmesser 24 kann eine unabhängige Vorrichtung sein, die sich an einer Innen- oder Außenfläche der abnehmbaren Rückfahrkamera 16 befindet.
Der Fahrzeugbeschleunigungsmesser 15 ist so konfiguriert, dass er Fahrzeugbeschleunigungsmesserdaten erzeugt. Bei den Daten des Fahrzeugbeschleunigungsmessers handelt es sich um Daten, die die Ausrichtung des Zugfahrzeugs relativ zu einer Bezugsausrichtung, z.B. einer vertikalen oder horizontalen Ausrichtung, angeben.
Die Steuereinheit 11 ist so konfiguriert, dass sie Bilddateneingaben von den Bildgeräten oder Rückfahrkameras 16, 18a, 18b, 18c am Fahrzeug 10, Bildbeschleunigungsmesserdaten vom Bildbeschleunigungsmesser 24 und Fahrzeugbeschleunigungsmesserdaten vom Fahrzeugbeschleunigungsmesser 15 empfängt. Das Steuergerät 11 korrigiert die von der abnehmbaren Rückfahrkamera 16 erzeugten Bilddaten auf der Grundlage der Bildbeschleunigungsmesserdaten und der Fahrzeugbeschleunigungsmesserdaten sowohl vom Bildbeschleunigungsmesser 24 als auch vom Fahrzeugbeschleunigungsmesser 15 hinsichtlich einer eventuellen Fehlausrichtung der Rückfahrkamera 16. Die Steuereinheit 11 gibt ein Anzeigesignal an das Anzeigegerät 13 innerhalb des Zugfahrzeugs 12 aus, um dem Fahrer auf dem Anzeigegerät 13 Bilddaten von Objekten in der Nähe des Fahrzeugs 10 anzuzeigen.
Das Steuergerät 11 kann die Bilddaten aller Bildgeräte oder Rückfahrkameras 18a, 18b, 18c am Fahrzeug 10, einschließlich der abnehmbaren Rückfahrkamera 16, kombinieren und ein einziges Bild über das Anzeigegerät 13 an den Fahrer ausgeben. Die Bildausgabe an den Fahrer kann ein Mosaik oder eine Komponente eines oder mehrerer Bilder der Rückfahrkamera sein, wodurch dem Fahrer ein größeres Sichtfeld zur Verfügung gestellt wird, als dies mit einem einzelnen Bildgerät möglich ist.
zeigt auch einen Satz von kartesischen Achsen, die lokal im Fahrzeug 10 liegen und eine vordere Längsachse x, eine Querachse y und eine vertikale Achse z umfassen. Die Achsen sind so angeordnet, dass die Vorwärtsfahrt des Fahrzeugs in einem Vorwärtsgang im Allgemeinen in der + x-Richtung und im Allgemeinen senkrecht zur y-Achse erfolgt. Die - z-Richtung verläuft nach unten in Richtung des Bodens, über den das Fahrzeug 10 fährt.
zeigt die abnehmbare Rückfahrkamera 16, die nicht mit einer horizontalen Bezugsausrichtung ausgerichtet ist. Die Abbildungsvorrichtung 16 wurde um die y-Achse geschwenkt, so dass in ein Deklinationswinkel 20 dargestellt ist, der vom abbildenden Beschleunigungsmesser 24 berechnet werden kann. Infolge des Deklinationswinkels 20 ist die abnehmbare Rückfahrkamera 16 der so ausgerichtet, dass ein Erdbeschleunigungsvektor 22 nicht orthogonal zur abnehmbaren Rückfahrkamera 16 wirkt. Der Deklinationswinkel 20 der abnehmbaren Rückfahrkamera 16 ist in dargestellt und kann von der Steuereinheit 11 auf der Grundlage der eingegebenen Daten des Bildbeschleunigungsmessers berechnet werden.
zeigt in ähnlicher Weise die abnehmbare Rückfahrkamera 16, die optisch so ausgerichtet ist, dass eine Neigungskomponente vorhanden ist. Die Neigung kann als ein Element der Drehung um die x-Achse betrachtet werden. veranschaulicht schematisch den Neigungswinkel 30 der abnehmbaren Rückfahrkamera 16 im Verhältnis zum vertikalen Gravitationsvektor 22, wie er vom Bildaufnehmer 24 gemessen wird. Die Steuereinheit 11 kann die Größe des Neigungswinkels 30 auf der Grundlage der empfangenen Daten des abbildenden Beschleunigungsmessers berechnen.
Die Größen der Komponenten Deklination 20 und Neigungswinkel 30 an der abnehmbaren Rückfahrkamera 16 werden von der Steuereinheit 11 auf der Grundlage der empfangenen Daten des abbildenden Beschleunigungsmessers und der Daten des Fahrzeugbeschleunigungsmessers bestimmt. veranschaulicht die Schritte, die von der Steuereinheit 11 bei der Bestimmung der Winkel der Deklination 20 und der Neigung 30 der abnehmbaren Rückfahrkamera 16 befolgt werden.
Der erste Schritt 40 beinhaltet die Übertragung von Beschleunigungsmesserdaten sowohl vom bildgebenden Beschleunigungsmesser 24 als auch vom Fahrzeugbeschleunigungsmesser 15 an die Steuereinheit 11. Das Steuergerät 11 kann Daten, die die Geschwindigkeit des Fahrzeugs 10 anzeigen, von einem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor empfangen und die Beschleunigung auf der Grundlage der eingegebenen Geschwindigkeitsdaten berechnen, z.B. wenn das Zugfahrzeug 12 nicht über einen Fahrzeugbeschleunigungsmesser 15 verfügt.
Im zweiten Schritt 42 analysiert die Steuereinheit 11 die Daten, die die Geschwindigkeit und Beschleunigung des Fahrzeugs 10 anzeigen, um festzustellen, wann die Geschwindigkeit des Fahrzeugs 10 konstant ist, d.h. die Beschleunigung gleich Null ist. Dies könnte der Fall sein, wenn das Fahrzeug vor dem Einleiten eines Fahrzyklus stillsteht.
Wenn die Beschleunigung des Zugfahrzeugs 12 als konstant angesehen wird, leitet das Steuergerät 11 den dritten Schritt 44 ein, der die Bestimmung der Winkel 20 und 30 der Neigung der abnehmbaren Rückfahrkamera 16 beinhaltet. Das Steuergerät 11 vergleicht die Daten des Bildbeschleunigungsmessers 24 mit den Daten des Fahrzeugbeschleunigungsmessers, um die Deklination 20 und die Neigung 30 der abnehmbaren Rückfahrkamera 16 zu berechnen. Die Differenz zwischen der Ausrichtung der Abbildungsvorrichtung 16, wie sie durch die Daten des bildgebenden Beschleunigungsmessers gegeben ist, und der Ausrichtung des Zugfahrzeugs 12, wie sie durch den Fahrzeugbeschleunigungsmesser 15 gegeben ist, kann zur Bestimmung der Deklination 20 und der Neigung 30 der Abbildungsvorrichtung 16 verwendet werden.
In einer Verkörperung der Erfindung kann das Steuergerät 11 den dritten Schritt 44 einleiten und die Winkel der Neigung 30 und der Deklination 20 der abnehmbaren Rückfahrkamera 16 berechnen, wenn die Beschleunigung des Fahrzeugs ungleich Null ist, indem die Daten des bildgebenden Beschleunigungsmessers 24 mit den Daten des Fahrzeugbeschleunigungsmessers 15 verglichen werden. Eine Komponente der Fahrzeugbeschleunigungsmesserdaten vom Fahrzeugbeschleunigungsmesser 15, die die Fahrzeugbeschleunigung anzeigt, wirkt als Korrekturfaktor für die Beschleunigungsmesserdaten vom abbildenden Beschleunigungsmesser 24.
Wenn der Fahrer des Fahrzeugs 10 eine Fahrphase einleitet, indem er das Zugfahrzeug 12 einschaltet, steht das Zugfahrzeug 12 zunächst still (die Beschleunigung ist gleich Null), d.h. das Steuergerät 11 kann die Deklination 20 und die Neigung 30 der abnehmbaren Rückfahrkamera 16 sofort berechnen. Das Steuergerät 11 überwacht während der gesamten Dauer einer Fahrt weiterhin die Werte für die Deklination 20 und die Neigung 30 der abnehmbaren Rückfahrkamera 16, um die Werte für die Deklination 20 und die Neigung 30 zu aktualisieren, falls sich die abnehmbare Rückfahrkamera 16 während der Fahrt bewegt.
In ist das Fahrzeug 10 schematisch dargestellt, wobei die abnehmbare Rückfahrkamera 16 mit einem Gierwinkelfehler 50 am Anhänger 14 montiert ist. Der Gierwinkel 50 kann als Drehung um die vertikale z-Achse betrachtet werden. Die Größe des Gierwinkelfehlers 50 kann durch Vergleich der Differenz der Beschleunigungsvektoren berechnet werden, die sowohl vom Fahrzeugbeschleunigungsmesser 15 als auch vom abbildenden Beschleunigungsmesser 24 ausgegeben werden, wenn das Fahrzeug 10 geradlinig beschleunigt.
zeigt die Schritte, die von der Steuereinheit 11 bei der Berechnung des Gierwinkelfehlers 50 der abnehmbaren Rückfahrkamera 16 durchgeführt werden, wenn das Fahrzeug 10 auf einer geraden Linie beschleunigt. Im ersten Schritt 60 empfängt das Steuergerät 11 die Beschleunigungsmesserdaten sowohl vom Fahrzeugbeschleunigungsmesser 15 als auch vom abbildenden Beschleunigungsmesser 24, zusammen mit Daten, die die Geschwindigkeit und Beschleunigung des Zugfahrzeugs 12 anzeigen. Als nächstes bestimmt die Steuereinheit 11 als Teil von Schritt 62 die Größe der Beschleunigung des Fahrzeugs 10. Das Steuergerät 11 bestimmt auch die Richtung der Beschleunigung auf der Grundlage der Daten des Fahrzeugbeschleunigungsmessers 15 als Teil des dritten Schrittes 64.
Wenn die Beschleunigung des Fahrzeugs 10 nicht gleich Null ist und das Fahrzeug 10 auf einer geraden Linie beschleunigt, bestimmt die Steuereinheit 11 den Gierwinkelfehler 50 als vierten Schritt 66. Das Steuergerät 11 tut dies durch Vergleich der Beschleunigungsvektoren sowohl des Zugfahrzeugs 12 als auch der abnehmbaren Rückfahrkamera 16, und die Differenz dieser Werte ergibt den Gierwinkel 50 der abnehmbaren Rückfahrkamera 16.
Der Gierwinkel 50 der abnehmbaren Rückfahrkamera 16 kann zunächst bestimmt werden, wenn das Fahrzeug 10 zuerst aus dem Stillstand beschleunigt. Der Gierwinkel 50 kann dann während der gesamten Fahrt überwacht werden, um die abnehmbare Rückfahrkamera 16 auf Änderungen des Gierwinkels 50 zu kontrollieren.
In einem anderen Beispiel kann das Fahrzeug 10 mit einem System wie dem Abschleppassistenten^® ausgerüstet werden, mit dem der Anhängekupplungswinkel des Anhängers 14 von der Steuereinheit 11 berechnet werden kann. Ein Beispiel für das Abschleppassistent^® -System ist im GB-Patent GB2534039B zu finden. In diesem Beispiel kann der Gierwinkel 50 der abnehmbaren Rückfahrkamera 16 berechnet werden, wenn das Fahrzeug 10 beschleunigt, aber nicht in einer geraden Linie, da der Kupplungswinkel des Anhängers 14 bekannt ist. Der Anhängekupplungswinkel des Anhängers 14 wird in das Steuergerät 11 eingegeben, und das Steuergerät 11 berechnet den Weg und die Beschleunigung der Rückfahrkamera 16 am Anhänger 14. Das Steuergerät 11 subtrahiert diesen von der gemeldeten Beschleunigung des Zugfahrzeugs 12, um daraus den Gierwinkelfehler abzuleiten. Dadurch wird sichergestellt, dass der vom Prozessor berechnete Gierwinkel 50 der Gierwinkel 50 der abnehmbaren Rückfahrkamera 16 in Bezug auf das Heck des Anhängers 14 und nicht der Gierwinkel in Bezug auf das Heck des Zugfahrzeugs 12 ist.
Der Gierwinkel 50 der abnehmbaren Rückfahrkamera 16 kann auch berechnet werden, indem das doppelte Integral des Beschleunigungsvektors des Bildgerätes oder der abnehmbaren Rückfahrkamera 16 in Bezug auf die Zeit bestimmt wird. Das doppelte Integral des Beschleunigungsvektors der abnehmbaren Rückfahrkamera 16 über die Zeit ergibt den von der abnehmbaren Rückfahrkamera 16 zurückgelegten Weg. Der Weg des Zugfahrzeugs 12 ist entweder aus den Lenkwinkeldaten, die von einem dem Lenkrad zugeordneten Sensor geliefert werden, oder aus dem Doppelintegral der Daten des Fahrzeugbeschleunigungsmessers 15 in Bezug auf die Zeit bekannt. Das Steuergerät 11 kann die wahrgenommenen Wege des Zugfahrzeugs 12 und des Anhängers 14 vergleichen, um den Gierwinkel 50 der abnehmbaren Rückfahrkamera 16 zu bestimmen.
Betrachtet man z.B. den Fall, daß das Fahrzeug 10 geradlinig beschleunigt, so sollten sowohl die Beschleunigungsrichtung des Fahrzeugs 10 als auch der integrierte Weg (d.h. die Verschiebung) der abnehmbaren Rückfahrkamera 16 bei korrekter Montage der abnehmbaren Rückfahrkamera 16 um die z-Achse einen Winkel von 0 Grad zueinander aufweisen. Wenn jedoch die abnehmbare Rückfahrkamera 16 bei geradliniger Beschleunigung des Fahrzeugs 10 einen Weg von 10 Grad relativ zum Zugfahrzeug 12 zu folgen scheint, dann beträgt der Gierwinkel der abnehmbaren Rückfahrkamera 16 -10 Grad. In ähnlicher Weise kann ein Gierfehler von 10 Grad abgeleitet werden, wenn das Fahrzeug 10 entlang einer zufälligen Reihe von Kurven fährt, die an einem Ursprung beginnt und an einer Stelle endet, die 10 Grad vom Ursprung entfernt ist, und die Daten des Fahrzeugbeschleunigungsmessers für den Bildbeschleunigungsmesser 24 eine Stelle in 20 Grad Entfernung vom Ursprung nahelegen.
Die bei der Doppelintegration erzeugten Konstanten können bestimmt werden, indem die Daten des Zugfahrzeugs 12 als Randbedingungen betrachtet werden. Wenn das Fahrzeug 10 in einer geraden Linie fährt, sollten die absoluten Gierwinkel 50 gleich sein, was die Berechnung der Integrationskonstanten ermöglicht.
Das Steuergerät 11 bestimmt in Abhängigkeit von den empfangenen Daten des Bildbeschleunigungsmessers die Winkel Deklination 20, Neigung 30 und Gierwinkel 50 der abnehmbaren Rückfahrkamera 16 relativ zur Bezugsorientierung, z.B. der Rückfläche des Anhängers 14, und kombiniert diese Werte zur Berechnung der Orientierung und damit des Ausrichtungsartefakts der abnehmbaren Rückfahrkamera 16. Das Ausrichtartefakt bzw. der Ausrichtfehler wird von der Steuereinheit 11 kontinuierlich überwacht und zur Korrektur von Ausrichtartefakten innerhalb der vom Bildgerät oder der abnehmbaren Rückfahrkamera 16 erzeugten Bilddaten verwendet.
Das Steuergerät 11 ist so konfiguriert, dass es Bilder, die aus den vom Bildgerät erzeugten Bilddaten gebildet werden und/oder repräsentativ für diese sind, an das Anzeigegerät 13 innerhalb des Zugfahrzeugs 12 ausgibt. Die ausgegebenen Bilder umfassen Bilddaten von einigen oder allen Bildgeräten 16, 18a, 18b, 18c im Fahrzeug 10. Ein einzelnes Komponentenbild kann auf der Anzeigevorrichtung 13 im Zugfahrzeug 12 ausgegeben werden, das dem Fahrer ein einzelnes Bild von Objekten in der Nähe des Fahrzeugs 10 zeigt. Die Steuereinheit 11 schneidet die Bilddaten vor der Ausgabe des Bildes an die Anzeigevorrichtung13 von jeder Abbildungsvorrichtung aus, um einen glatten Übergang zwischen den Komponentenbildern von jeder Abbildungsvorrichtung auf der Anzeigevorrichtung 13 zu gewährleisten.
Durch die Verwendung des vom Steuergerät 11 erzeugten Fehlersignals kann das dem Benutzer des Fahrzeugs 10 angezeigte Bild durch die Verwendung des vom Steuergerät 11 erzeugten Fehlersignals auch dann korrekt ausgerichtet sein, wenn das Bildgerät 16 nicht in Bezug auf das Fahrzeug ausgerichtet montiert ist, wenn es auf der Anzeigevorrichtung 13 dargestellt wird.
Der Vorgang der Ausgabe von Bilddaten an das Anzeigegerät 13 innerhalb des Zugfahrzeugs 12 durch das Steuergerät 11 ist in dargestellt. Im ersten Schritt 70 empfängt das Steuergerät 11 die Bilddaten von der Abbildungsvorrichtung oder der abnehmbaren Rückfahrkamera 16 und den feststehenden Rückfahrkameras 18a, 18b, 18c zusammen mit den Daten des Bildbeschleunigungsmessers und den Daten des Fahrzeugbeschleunigungsmessers vom Bildbeschleunigungsmesser 24 bzw. vom Fahrzeugbeschleunigungsmesser 15. Die Bildgebungsbeschleunigungsmesserdaten vom Bildgebungsbeschleunigungsmesser 24 können drahtlos oder über eine Kabelverbindung an das Steuergerät 11 übertragen werden. Weitere Daten des Gelenkfahrzeugs können zu diesem Zeitpunkt in das Steuergerät 11 eingegeben werden, wie z.B. der Anhängekupplungswinkel des Anhängers 14 oder der Lenkwinkel und die Fahrtrichtung des Zugfahrzeugs 12.
In der zweiten Stufe 72 berechnet der Prozessor in der Steuereinheit 11 die Ausrichtung des Abbildungsgerätes 16 auf der Grundlage der Beschleunigungsmesserdaten des abbildenden Beschleunigungsmessers 24.. Die in dieser Stufe berechnete Orientierung der Abbildungsvorrichtung oder der abnehmbaren Rückfahrkamera 16 ist relativ zur Bezugsorientierung (d.h. der horizontalen oder vertikalen). In einer anderen Ausführungsform der Erfindung kann die Abbildungsvorrichtung oder die abnehmbare Rückfahrkamera 16 über ausreichende Rechenfähigkeit verfügen, um die Ausrichtung der Abbildungsvorrichtung vor der Übertragung der Daten des Abbildungsbeschleunigungsmessers an die Steuereinheit 11 zu berechnen.
Die dritte Stufe 74 beinhaltet, dass die Steuereinheit 11 Korrekturfaktoren berechnet und anwendet, die auf der berechneten Orientierung der Abbildungsvorrichtung oder der abnehmbaren Rückfahrkamera 16 relativ zur Referenzorientierung basieren. Ein Korrekturfaktor kann in Szenarien angewendet werden, in denen das Fahrzeug auf einer geneigten Fläche fährt und daher die Ausrichtung der Abbildungsvorrichtung 16 relativ zum Fahrzeug 10 möglicherweise falsch berechnet wurde, da die Ausrichtung des Fahrzeugs 10 von der Bezugsausrichtung abweicht. Ein erster Korrekturfaktor wird auf der Grundlage der Daten des Fahrzeugbeschleunigungsmessers 15 berechnet. Wenn das Zugfahrzeug 12 nicht beschleunigt, liefern die Daten des Fahrzeugbeschleunigungsmessers 15 Daten bezüglich der Steigung, auf der das Fahrzeug 10 fährt. Diese Daten werden als ein erster Korrekturfaktor bezeichnet. Die Steuereinheit 11 wendet den ersten Korrekturfaktor auf die Bilddaten an, die von der Abbildungsvorrichtung 16 in Abhängigkeit von den empfangenen Daten des Fahrzeugbeschleunigungsmessers 16 erzeugt werden, um die Fehler Deklination 20 und Neigung 30 in den von der Abbildungsvorrichtung 16 erzeugten Bilddaten zu korrigieren.
Wenn das Zugfahrzeug 12 beschleunigt, werden die Daten des Fahrzeugbeschleunigungsmessers 15 von der Steuereinheit 11 mit den Daten des Bildgebungsbeschleunigungsmessers 24 verglichen, um den Gierwinkel 50 der Bildgebungsvorrichtung oder der abnehmbaren Rückfahrkamera 16 relativ zum Anhänger 14 zu berechnen. Wenn der Anhänger 14 nicht geradlinig beschleunigt, was leicht festgestellt werden kann, wenn der Kupplungswinkel 50 des Anhängers 14 bekannt ist, kann der Kupplungswinkel als zweiter Korrekturfaktor angewendet werden. Das Steuergerät 11 wendet den zweiten Korrekturfaktor auf Bilddaten an, die von der Abbildungsvorrichtung 16 auf der Grundlage der Gierwinkel 50-Orientierung der Abbildungsvorrichtung 16 relativ zur Bezugsorientierung erzeugt werden, um den optischen Ausrichtungsfehler der abnehmbaren Rückfahrkamera 16 relativ zum Anhänger 11 zu berücksichtigen.
Unter Verwendung des berechneten Ausrichtungsartefakts der Abbildungsvorrichtung 16 beinhaltet der vierte Schritt 76 das Beschneiden der erzeugten Bilddaten, die von der Abbildungsvorrichtung ausgegeben werden. Das Bildgerät oder die abnehmbare Rückfahrkamera 16 kann ein breites Sichtfeld haben (breiter als das zu beschneidende Bild), was bedeutet, dass ein Großteil der vom Bildgerät erfassten Bilddaten vernachlässigt werden kann. Dadurch wird sichergestellt, dass selbst bei einem relativ großen Ausrichtungsartefakt das Bildgebungsgerät 16 Bilddaten erzeugt, die für die Ausgabe an das Fahrzeuganzeigegerät 13 geeignet sind.
Das Steuergerät 11 beschneidet die Bilddaten so, dass die Bilddaten der abnehmbaren Rückfahrkamera 16 mit den Bilddaten der feststehenden Rückfahrkameras 18a, 18b, 18c zu einem zusammengesetzten Bild gemischt werden. Der letzte Schritt 78 beinhaltet die Ausgabe der zugeschnittenen Bilddaten an das Anzeigegerät 13 innerhalb des Zugfahrzeugs 12. Die Rückfahrkameras 16, 18a, 18b, 18c erfassen ein breites Sichtfeld, von dem ein Großteil durch die Steuereinheit 11 beschnitten wird.
Die Ausrichtung der abnehmbaren Rückfahrkamera 16 wird zunächst beim Anfahren des Fahrzeugs 10 festgelegt und dann während der Fahrt kontinuierlich überwacht.
In Ausführungsformen der Erfindung kann ein Beschleunigungsmesser mit sechs Freiheitsgraden am Anhänger 14 angebracht werden, der Daten liefert, die die Beschleunigung des Anhängers und seine Ausrichtung oder Drehbewegung relativ zum Zugfahrzeug 12 anzeigen. Das Steuergerät 11 kann die Drehung der abnehmbaren Rückfahrkamera 16 um die z-Achse überwachen. Die Integration der Drehung um die vertikale Achse (z-Achse) in Bezug auf die Zeit ergibt den Gierwinkel 50 der abnehmbaren Rückfahrkamera 16.
Der Gierwinkel 50 der abnehmbaren Rückfahrkamera 16 kann auch bestimmt werden, wenn sich das Fahrzeug 10 in einer Kurve befindet. Das Steuergerät kann eine Eingabe erhalten, die die Drehbeschleunigung der abnehmbaren Rückfahrkamera 16 angibt. Durch die doppelte Integration der Drehbeschleunigung kann das Steuergerät die Drehverschiebung der abnehmbaren Rückfahrkamera 16 bestimmen, die zur Ableitung des Gierwinkels 50 der abnehmbaren Rückfahrkamera 16 verwendet werden kann. Das Steuergerät 11 kann ferner so angeordnet werden, daß es ein Datensignal empfängt, das eine Lenkeingabe anzeigt, die vom Benutzer über ein Lenkrad oder eine andere zur Lenkung des Fahrzeugs vorgesehene Einrichtung vorgenommen wird. Die Integrationskonstanten können beim Abbiegen des Fahrzeugs 10 bestimmt werden, wenn der Lenkradwinkel des Zugfahrzeugs 12 in das Steuergerät 11 eingegeben und als Randbedingungen verwendet wird.
Darüber hinaus kann der Anhängekupplungswinkel des Anhängers bestimmt werden, indem der Gierwinkel 50 der abnehmbaren Rückfahrkamera 16 relativ zum Zugfahrzeug 12 während der Kurvenfahrt bestimmt und der bekannte Gierwinkelfehler 50 der abnehmbaren Rückfahrkamera 16 relativ zum Anhänger 14 subtrahiert wird. Der resultierende Gierwinkel 50 ist gleich dem Kupplungswinkel.
Die Berechnung des Kupplungswinkels auf diese Weise unter Verwendung eines Beschleunigungsmessers mit sechs Freiheitsgraden bietet den Vorteil, dass weder eine optische Zielvorrichtung am Anhänger 14 noch eine Rückfahrkamera an der Rückseite des Zugfahrzeugs 12 angebracht werden muss. Die Anbringung eines Beschleunigungsmessers mit sechs Freiheitsgraden an der abnehmbaren Rückfahrkamera 16 ermöglicht die Verwendung der Kamera an Sattelkraftfahrzeugen 10 ohne feste Rückfahrkameras 18a, 18b, 18c.
zeigt eine schematische Darstellung eines Steuergeräts 11 in Kommunikation mit einer abnehmbaren Rückfahrkamera 16 und einer Anzeigevorrichtung 13. In dem in der Abbildung gezeigten Beispiel werden am Steuergerät Bilddaten von der Kamera 16 zusammen mit Bildbeschleunigungsmesserdaten vom Bildbeschleunigungsmesser 24 empfangen. In der Abbildung ist der Controller ferner mit einer optionalen Dateneingabe von einem Fahrzeugbeschleunigungsmesser 15 versehen. In dieser Anordnung ist das Steuergerät 11 so angeordnet, dass es die Fahrzeugbeschleunigungsmesserdaten vom Fahrzeugbeschleunigungsmesser 15 mit den Bildgebungsbeschleunigungsmesserdaten vom Bildgebungsbeschleunigungsmesser 24 vergleicht und ein Fehlersignal an die Bilddaten anlegt, um ein korrigiertes Bild auf der Anzeigevorrichtung 13 auszugeben. Es wird geschätzt, dass der Fahrzeugbeschleunigungsmesser 15 in das Steuergerät 11 integriert sein kann, wobei das Steuergerät 11 so angeordnet ist, dass es in das Fahrzeug 10 eingebaut werden kann, oder es kann ein in das Fahrzeug eingebauter Beschleunigungsmesser sein, der in erster Linie für andere Fahrzeugfunktionen vorgesehen ist, dessen Beschleunigungsmesserdatenausgabe jedoch über einen fahrzeugbasierten Kommunikationsbus, wie z.B. CANbus, übertragen wird, auf den das verwendete Steuergerät 11 Zugriff hat. Andere fahrzeugbasierte Datenkommunikationsbusse und -protokolle sind nützlich.
zeigt drei Beispiele von Fahrzeugen nach Aspekten der Erfindung. zeigt ein Fahrzeug 10 in Form eines SUV, bestehend aus einem Display 13 in Kommunikation mit einer abnehmbaren Rückfahrkamera 16 über ein Steuergerät 11, wie oben beschrieben. zeigt das Fahrzeug 10 in Form eines SUV nach , das einen Anhänger 14 zieht. In diesem Beispiel wird das SUV als Zugfahrzeug 12 bezeichnet, und die Kombination aus Zugfahrzeug 12 und Anhänger 14 wird als Fahrzeug 10 bezeichnet. Der Zugwagen 12 und der Anhänger 14 sind durch ein wahlweise lösbares Gelenk oder eine Kupplung verbunden. In diesem Beispiel wurde die abnehmbare Rückfahrkamera 16 von einer Heckscheibe des SUV ( auf eine nach hinten gerichtete Fläche des Anhängers 14 bewegt. In schließlich besteht das Fahrzeug aus einem Sattelkraftfahrzeug 10, das im Gegensatz zu dem Fahrzeug 10 in nicht ohne weiteres trennbar ist, sondern als ein einheitliches Fahrzeug mit einem Motor und einer Fahrerkabine betrachtet wird, die durch ein nicht lösbares Gelenk mit einem zweiachsigen Anhänger verbunden sind. In den beiden Beispielen von Fahrzeug 10 der und wird deutlich, dass der Fahrer von einer Rückwärtsansicht hinter dem Fahrzeug profitieren kann, die durch die abnehmbare Rückfahrkamera 16 ermöglicht wird. In dem in gezeigten Beispiel wird die verbesserte Sicht nach hinten, die dem Fahrer durch die abnehmbare Rückfahrkamera geboten wird, besonders nützlich sein, wenn das Heck des Fahrzeugs stark mit Gepäck beladen ist, das sonst die Sicht nach hinten durch eine Heckscheibe des Fahrzeugs verdecken würde.
Im Allgemeinen beziehen sich Ausführungsbeispiele der Erfindung auf ein Steuermodul 112 für ein Gelenkfahrzeug 110. Das Fahrzeug 110 besteht aus einem Zugfahrzeug 111 und einem Anhänger 114, und das Steuermodul 112 ist so konfiguriert, dass es die Länge des Anhängers 114 bestimmt, der von dem Zugfahrzeug 111 gezogen wird. Der Anhänger 114 umfasst einen Anhänger-Beschleunigungsmesser 116, der an einer Rückfläche 117 des Anhängers 114 so montiert ist, dass, wenn sich das Fahrzeug 111 bewegt, der Anhänger-Beschleunigungsmesser 116 Daten des Anhänger-Beschleunigungsmessers generiert. In ähnlicher Weise verfügt das Zugfahrzeug 111 über einen Anhängerbeschleunigungsmesser 115, der so konfiguriert ist, dass er Daten des Anhängerbeschleunigungsmessers 115 erzeugt. Der Anhängerbeschleunigungsmesser kann Teil eines bildgebenden Geräts sein, z.B. einer abnehmbaren Rückfahrkamera. Die Daten des Anhängerbeschleunigungsmessers und die Daten des Zugfahrzeug-Beschleunigungsmessers werden in das Steuermodul 112 eingegeben, und das Steuermodul 112 bestimmt die Länge des Anhängers 114 in Abhängigkeit von den empfangenen Daten des Anhängers und des Zugfahrzeug-Beschleunigungsmessers. Die Länge des Anhängers 114 kann an ein Fahrzeugsystem wie z.B. ein fortschrittliches Fahrerassistenzsystem wie den Tow Assist^® und/oder eine visuelle Anzeige der relativen Position des Zugfahrzeugs 111 ausgegeben werden, und der Anhänger 114 kann auf einem Anzeigegerät dargestellt werden, um den Fahrer beim Manövrieren des Sattelkraftfahrzeugs 110 zu unterstützen
Um die Ausführungsformen der Erfindung in einen geeigneten Zusammenhang zu stellen, wird zunächst auf die und verwiesen, die schematisch eine Anordnung eines Zugfahrzeugs 111 und eines Anhängers 114 zeigen, die als „Sattelkraftfahrzeug“ 110 bekannt ist und hier als „Gelenkfahrzeug“ 110 bezeichnet wird und sich zur Verwendung mit Ausführungsformen der Erfindung eignet. Das Zugfahrzeug 111 kann z.B. ein PKW, ein SUV, ein MPV, ein LKW oder eine Zugmaschine sein und der Anhänger 114 kann z.B. ein Wohnwagen, eine Pferdebox, ein Bootsanhänger, ein Sattelanhänger oder jeder andere Anhänger sein, der geeignet ist, von einem Zugfahrzeug 111 gezogen zu werden.
Der Anhänger 114, der mittels einer Gelenkkupplung 119 an dem Zugfahrzeug 111 befestigt ist, ist mit einem Beschleunigungsmesser 116, hier als „Anhänger-Beschleunigungsmesser“ bezeichnet, ausgestattet, der so konfiguriert ist, dass er Anhänger-Beschleunigungsmesserdaten erzeugt und an das Steuermodul 112 überträgt. Die vom Anhängerbeschleunigungsmesser 116 erzeugten Daten des Anhängerbeschleunigungsmessers 116 zeigen typischerweise eine seitliche oder vertikale Verschiebung des Anhängers 114 relativ zum Zugfahrzeug 111 an. Der Anhänger-Beschleunigungsmesser 116 kann ein unabhängiges Gerät sein oder Teil eines bildgebenden Geräts sein, wie z.B. einer abnehmbaren Rückfahrkamera, eines RADAR-Moduls oder eines LIDAR-Moduls, das dem Anhänger 116 zugeordnet ist. Das Steuermodul 112 kann sich im Zugfahrzeug 111, im Anhänger 114 oder in der abnehmbaren Rückfahrkamera, die die Abbildungseinrichtung enthält, befinden.
Der in gezeigte Anhänger 114 hat eine Achsanordnung 118, die eine Achse und zwei an gegenüberliegenden Enden der Achse angeordnete Räder zur Abstützung des Anhängers 114 umfasst. In dem gezeigten Beispiel ist die Achsanordnung 118 im Wesentlichen in der Mitte des Anhängers 114 positioniert, was typisch für viele Anhänger ist, die von nicht gewerblichen Zugfahrzeugen wie Wohnwagen, Bootsanhängern oder Pferdeanhängern gezogen werden. Die Position der Achsanordnung 118 wird als „Überhangverhältnis“ bezeichnet, das definiert ist als der Abstand zwischen der Gelenkkupplung 119 und der Achsanordnung 118 geteilt durch den Abstand zwischen der Rückfläche des Anhängers 117 und der Achsanordnung 118. In dem gezeigten Beispiel ist das Überhangverhältnis im wesentlichen gleich 1, da die Achsanordnung 118 mittig angeordnet ist.
Das Zugfahrzeug 111 umfasst einen Beschleunigungsmesser 115, hier als „Fahrzeugbeschleunigungsmesser“ bezeichnet, der so konfiguriert ist, dass er Fahrzeugbeschleunigungsmesserdaten erzeugt und diese Fahrzeugbeschleunigungsmesserdaten an das Steuermodul 112 überträgt. Die Daten des Fahrzeugbeschleunigungsmessers zeigen typischerweise eine laterale und/oder vertikale Verschiebung des Zugfahrzeugs 111 an.
Das Gelenkfahrzeug 110 umfasst ein Steuermodul 112, das Teil des Zugfahrzeugs 111 (wie in dargestellt) oder des Anhängers 114 (wie in dargestellt) sein kann. In dem in den und gezeigten Beispiel ist das Zugfahrzeug 111 mit einem Zugfahrzeug-Beschleunigungsmesser 115 ausgestattet. Der Zugfahrzeug-Beschleunigungsmesser 115 ist so konfiguriert, dass er ein Eingangssignal an das Steuermodul 112 liefert, das Daten des Zugfahrzeug-Beschleunigungsmessers enthält, die die Verschiebung des Zugfahrzeugs 111 anzeigen.
zeigt auch einen Satz von kartesischen Achsen, die lokal am Fahrzeug 110 liegen und eine vordere Längsachse x, eine Querachse y und eine vertikale Achse z umfassen. Die Achsen sind so angeordnet, dass die Vorwärtsfahrt des Fahrzeugs in einem Vorwärtsgang im Allgemeinen in der + x-Richtung und im Allgemeinen senkrecht zur y-Achse erfolgt. Die + z-Richtung verläuft nach oben, weg von dem Boden, über den das Fahrzeug 110 fährt. Diese Kennzeichnungskonvention, die lokal für das Gelenkfahrzeug 110 gilt, wird durchgehend verwendet.
zeigt schematisch das Gelenkfahrzeug 110, das um eine rechte 90°-Ecke fährt. Wenn das Sattelkraftfahrzeug 110 um eine Ecke fährt, schwenkt das Heck des Anhängers 114 relativ zum Zugfahrzeug 111 nach außen, wenn das Sattelkraftfahrzeug 110 die Kurve einleitet, bevor es zurückkehrt, um dem Zugfahrzeug 111 zu folgen, sobald ein konstanter Kurvenradius erreicht ist. Das Zugfahrzeug 111 folgt einem Zugfahrzeugweg 132, der als äußerster Krümmungsradius definiert ist, dem das Zugfahrzeug 111 bei der in dargestellten Kurve folgt. Der Radius der Schleppfahrzeugbahn 132 wird vom Steuermodul 112 bestimmt, indem z.B. der Lenkradwinkel des Schleppfahrzeugs 111 bei der Kurvenfahrt des Schleppfahrzeugs 111 oder aus den vom Schleppfahrzeug-Beschleunigungsmesser 115 erzeugten Daten des Schleppfahrzeug-Beschleunigungsmessers 115 überwacht wird.
zeigt auch einen Anhängerweg 134, der als der innerste Krümmungsradius definiert ist, dem der Anhänger 114 bei einer Kurvenfahrt folgt. Die Region 136, die durch den Fahrzeugweg 132 und den Anhängerweg 134 begrenzt wird, definiert eine Region 136, die als „überstrichene Region“ bezeichnet wird und vom Sattelkraftfahrzeug 110 überstrichen wird, wenn das Sattelkraftfahrzeug 110 die Kurve fährt. Der Abstand zwischen dem Fahrzeugpfad 132 und dem Anhängerpfad 134 wird als „Spurabweichung“ oder Eckumkehr bezeichnet.
Wie bereits erwähnt, schwenkt das Heck des Anhängers 114 von der Zugfahrzeugbahn 132 nach außen weg, wenn das Sattelkraftfahrzeug 110 um eine Ecke fährt. Die seitliche Verschiebung der Heckfläche 117 des Anhängers 114 relativ zur Zugfahrzeugbahn 132, wenn das Sattelkraftfahrzeug 110 in eine Kurve fährt, wird als Ausschwenkung 130 definiert. Die Größe des Überschwungs 130 ist proportional zur Länge des Anhängers 114. Wenn also die Überbiegung 130 des Anhängers bekannt ist, kann die Länge des Anhängers 114 berechnet werden. Die vom Steuermodul 112 berechnete Länge des Anhängers 114 ist ungefähr gleich dem Abstand zwischen der Gelenkkupplung 119 und dem Anhänger-Beschleunigungsmesser 116 (auf der Rückfläche 117 des Anhängers 114 angeordnet). Die Überbiegung 130 der Rückfläche 117 des Anhängers 114 kann von den Daten des Anhängerbeschleunigungsmessers erfasst werden, die von dem mit der Rückfläche 117 des Anhängers 114 verbundenen Anhängerbeschleunigungsmesser 116 erzeugt und in das Steuermodul 112 eingegeben werden. In dem in gezeigten Beispiel weisen die Daten des Anhänger-Beschleunigungsmessers auf eine seitliche Verschiebung der Rückfläche 117 des Anhängers 116 relativ zum Zugfahrzeug 111 hin.
Die Größe der Überbiegung 130 des Anhängers 114 ist proportional zur Länge des Anhängers 114 und dem Radius der Kurve oder des Fahrzeugweges 132. Somit kann die Länge des Anhängers 114 durch das Steuermodul 112 auf der Grundlage der Größe der Überbiegung des Anhängers 114 berechnet werden, wenn das Sattelkraftfahrzeug 110 um eine Ecke fährt. Das Steuermodul 112 kann bekannte Parameter des Zugfahrzeugs 111, wie den Radstand des Zugfahrzeugs 111 und den Wenderadius des Zugfahrzeugs 111, bei der Berechnung der Länge des Anhängers 114 verwenden.
Das Zugfahrzeug 111 kann mit einem Videoanzeigegerät ausgestattet werden, das so in der Fahrzeugkabine montiert wird, dass es im Betrieb für den Fahrer des Zugfahrzeugs 111 sichtbar ist. Das Videoanzeigegerät kann so konfiguriert werden, dass es eine Draufsicht auf das Gelenkfahrzeug 110 und alle in seiner Umgebung befindlichen Objekte in Echtzeit anzeigt. Darüber hinaus kann auf dem Videoanzeigegerät eine vorhergesagte Trajektorie sowohl des Zugfahrzeugs 111 als auch des Anhängers 114 auf der Grundlage von Fahrzeugparametern wie Fahrzeuggeschwindigkeit und Lenkradwinkel angezeigt werden. Dies ist vorteilhaft, da das Videoanzeigegerät die vorhergesagte Flugbahn des Sattelkraftfahrzeugs 110 einschließlich des vorhergesagten Überschwingens des Anhängers 114 veranschaulichen kann, wodurch der Fahrer des Sattelkraftfahrzeugs 110 beim Manövrieren geführt wird, so dass er Maßnahmen ergreifen kann, um ein unerwünschtes Überschwingen oder Auspendeln des Anhängers 114 zu vermeiden. Darüber hinaus kann das Videoanzeigegerät dem Fahrer eine bevorzugte Route um eine Kurve vorhersagen und anzeigen, wobei die bevorzugte Route eine Route um eine Kurve ist, die ein unerwünschtes Ausschwenken oder Ausgleisen des Anhängers minimiert, wodurch die Wahrscheinlichkeit verringert wird, dass der Fahrer beim Fahren um eine Kurve einen Fehler macht.
In einer Verkörperung geht das Steuermodul 112 bei der Berechnung der Länge des Anhängers 114 davon aus, dass das Überhangverhältnis des Anhängers 114 im Wesentlichen gleich 1 ist. Dies ist eine gerechtfertigte Annahme für die Mehrheit der Anhänger, die üblicherweise von nichtgewerblichen Zugfahrzeugen, wie Wohnwagen oder Pferdeboxen, gezogen werden. Es ist jedoch vorgesehen, dass ein Benutzer des Fahrzeugs 110 diese Annahme außer Kraft setzen kann, indem er manuell ein Überhangsverhältnis eingibt, das für den Anhänger 114, der von dem Zugfahrzeug 111 gezogen wird, angemessen ist. Zum Beispiel kann der Benutzer des Fahrzeugs manuell einen geeigneten Wert für das Überhangverhältnis eingeben oder der Benutzer kann den Typ des Anhängers 114, der von dem Zugfahrzeug 114 gezogen wird, aus einer vordefinierten Liste auswählen. Die vordefinierte Liste enthält eine Liste von Anhängertypen, die von dem Zugfahrzeug 111 gezogen werden können, wobei jede Option ein für diesen Anhängertyp typisches Überhangverhältnis aufweist. Die vordefinierte Liste kann weitere Anhängermerkmale enthalten, auf die weiter unten näher eingegangen wird.
zeigt schematisch ein Beispiel des Steuermoduls 112, das zur Verwendung mit Ausführungsformen der Erfindung geeignet ist. Das Steuermodul 112 umfasst einen ersten Eingang 10, der so konfiguriert ist, dass er ein Eingangssignal empfängt, das die vom Anhänger-Beschleunigungsmesser 116 erzeugten Daten des Anhänger-Beschleunigungsmessers anzeigt, und einen zweiten Eingang 141, der so konfiguriert ist, dass er ein Eingangssignal empfängt, das die vom Zugfahrzeug-Beschleunigungsmesser 115 erzeugten Daten des Zugfahrzeug-Beschleunigungsmessers anzeigt. Darüber hinaus umfasst das Steuermodul 112 ein Speichermodul 144, das so konfiguriert ist, dass es Daten speichert, und ein Prozessormodul 146, das so konfiguriert ist, dass es die Länge des Anhängers 114 in Abhängigkeit von den am Eingang 140 des Steuermoduls 112 empfangenen Daten bestimmt.
Das Steuermodul 112 umfasst auch einen Ausgang 412, der so konfiguriert ist, dass er ein Ausgangssignal an ein Fahrzeugsystem liefert, das die Länge des Anhängers 114 anzeigt. Das Ausgangssignal kann an ein anderes Steuermodul ausgegeben werden, das Teil des Gelenkfahrzeugs 110 ist, oder es kann an ein Fahrzeugsystem wie eines oder mehrere der folgenden ausgegeben werden: eine Mensch-Maschine-Schnittstelle (HMI) in der Fahrzeugkabine, ein Fahrerleitsystem mit einem Display zur Bereitstellung von Informationen für den Fahrer, wie z.B. eine Anzeige der idealen Fahrlinie zur Vermeidung von unerwünschtem Überschwingen oder Kurvenschneiden des Anhängers, ein ADAS-Merkmal, ein Schleppsystem zur Unterstützung eines Fahrzeugbenutzers 111 beim Ziehen eines Anhängers 114, ein Parksystem zur Unterstützung eines Fahrzeugbenutzers 110 beim Einparken, ein System für den toten Winkel zur Unterstützung eines Fahrzeugbenutzers, wenn sich ein Gegenstand im toten Winkel des Fahrzeugs befindet, oder ein Spurführungssystem. Der Fachmann würde es begrüßen, wenn es andere Fahrzeugsysteme, wie z.B. andere ADAS-Funktionen, geben könnte, die vom Empfang von Daten profitieren könnten, die die Länge des Anhängers 114 angeben, der vom Zugfahrzeug 111 gezogen wird.
Die , und zeigen das Sattelkraftfahrzeug 110, das über ein Merkmal 150 fährt, wie z.B. eine Fahrbahnschwelle, die auf einer Straße 152 positioniert ist, auf der das Sattelkraftfahrzeug 110 fährt. In dieser Situation unterliegen sowohl das Zugfahrzeug 111 als auch der Anhänger 114 einer vertikalen Verschiebung, die im Wesentlichen der Größe des Merkmals 150 entspricht. Die vertikale Verschiebung des Zugfahrzeugs 111 und des Anhängers 114 wird von den Daten des Fahrzeugbeschleunigungsmessers bzw. des Anhängerbeschleunigungsmessers erfasst, bevor sie in das Steuermodul 112 eingegeben wird. Die und zeigen schematisch die Vorderachse 154 und die Hinterachse 156 des Zugfahrzeugs 111, die das Merkmal 150 auf der Straße 152 befahren. zeigt die Achsanordnung 118 des Anhängers 114, der das Merkmal 150 auf der Straße 152 befährt.
Die vom Fahrzeugbeschleunigungsmesser 115 erfassten Beschleunigungsdaten, die sich auf das Vorankommen des Zugfahrzeugs über das Merkmal 150 beziehen, können durch die zweimalige Erfassung der transienten Änderung der Vertikalbeschleunigung zweckdienlich bestätigt werden. Die erste Änderung der Vertikalbeschleunigung, die vom Fahrzeugbeschleunigungsmesser 115 erfasst wird, tritt auf, wenn die Vorderachse 154 des Zugfahrzeugs 111 das Merkmal 150 durchfährt, wie in dargestellt, und die zweite Änderung der Vertikalbeschleunigung wird vom Fahrzeugbeschleunigungsmesser 115 erfasst, wenn die zweite Achse 156 das Merkmal 150 durchfährt, wie in dargestellt. Eine dritte Änderung der vertikalen Verschiebung wird vom Anhänger-Beschleunigungsmesser 116 erfasst, wenn die Achsanordnung 118 des Anhängers 114 das Merkmal 150 überfährt, wie in dargestellt.
Die von dem Fahrzeugbeschleunigungsmesser 115 und dem Anhänger-Beschleunigungsmesser 116 erfassten Beschleunigungsdaten werden in das Steuermodul 112 eingegeben. Die Zeit zwischen der ersten, zweiten und dritten vertikalen Verschiebung wird ebenfalls vom Steuermodul 112 erfasst und überwacht. Die Geschwindigkeit des Zugfahrzeugs 111 ist von Fahrzeuggeschwindigkeitssensoren bekannt, und der Abstand zwischen der Vorder- und Hinterachse 154, 156 des Zugfahrzeugs 111 ist ebenfalls bekannt. Das Steuermodul 112 vergleicht die verstrichene Zeit zwischen der Vorderachse 154, die das Merkmal 150 durchläuft, und der Hinterachse 156, die das Merkmal 150 durchläuft, mit der Geschwindigkeit des Zugfahrzeugs 111 und verifiziert damit sowohl die Tatsache, dass die erste und zweite vertikale Verschiebung das Ergebnis desselben Merkmals 150 sind, als auch, dass die Geschwindigkeit des Fahrzeugs 110 korrekt ist.
Das Steuermodul 112 vergleicht dann die verstrichene Zeit zwischen der zweiten Vertikalverschiebung, die sich daraus ergibt, dass die Hinterachse 156 das Merkmal 150 überwindet, und der dritten Vertikalverschiebung, die sich aus der Achsanordnung 118 des Anhängers 114 ergibt, der das Merkmal 150 überwindet, mit der Geschwindigkeit des Zugfahrzeugs 110. Auf diese Weise kann der Abstand zwischen der Hinterachse 156 und der Achsanordnung 118 des Anhängers 114 berechnet werden. In Beispielen, in denen die Achsanordnung 118 des Anhängers 114 im wesentlichen in der Mitte des Anhängers 114 positioniert ist (d.h. das Überhangverhältnis ist gleich 1), kann der Abstand zwischen der Hinterachse 156 und der Achsanordnung 118 verdoppelt werden, um eine Annäherung an die Gesamtlänge des Anhängers 114 zu erhalten. In Beispielen, in denen die Achsanordnung 118 des Anhängers 114 nicht in der Mitte des Anhängers 114 liegt, kann der Benutzer die Lage der Achsanordnung einschließlich der Anzahl der Achsen des Anhängers 114 eingeben, und das Steuermodul 112 kann die Berechnung der Gesamtlänge des Anhängers 114 entsprechend anpassen.
Kommen wir nun zu den , und , die ein Beispiel für die Eingabe der Zugfahrzeug-Beschleunigungsmesserdaten 161 und der Anhänger-Beschleunigungsmesserdaten 163 in das Steuermodul 112 zeigen, wenn das Sattelkraftfahrzeug 110 auf der Straße 152 fährt. Die Daten des Zugfahrzeug-Beschleunigungsmessers 161 und die Daten des Anhänger-Beschleunigungsmessers 163 ändern sich mit der Zeit, wenn das Sattelkraftfahrzeug 110 auf einem bestimmten Straßenabschnitt 152 fährt. Die in gezeigte transiente vertikale Beschleunigung oder Z-Störungsschwankung 162 in den Daten 161 des Zugfahrzeug-Beschleunigungsmessers 161 ist das Ergebnis der Überfahrt der Vorderachse 154 des Zugfahrzeugs 111 über das Merkmal 150 auf der Straße 152. In diesem Beispiel wird die instationäre 162 verursacht, wenn die Vorderachse 154 des Zugfahrzeugs 111 das Merkmal 150 überfährt. In ähnlicher Weise ist die in dargestellte transiente Vertikalbeschleunigung 164 ein Ergebnis des Überfahrens des Merkmals 150 durch die Hinterachse 156 des Zugfahrzeugs 111. Die in dargestellte instationäre Vertikalbeschleunigung oder Z-Störung 166 ist das Ergebnis der Überfahrt des Anhängers 114 über dasselbe Merkmal 150 auf der Straße 152, auf der das Sattelkraftfahrzeug 110 fährt. Das Steuermodul 112 kann eine Phasendifferenz 160, 167 oder Zeit zwischen jeder Vertikalbeschleunigungsschwankung oder Störung 162, 164, 166 bestimmen, die im Vergleich mit der Geschwindigkeit, mit der das Sattelkraftfahrzeug 110 fährt, zur Berechnung des Abstands zwischen der Hinterachse 156 des Zugfahrzeugs 111 und der Achsanordnung 118 des Anhängers 114 verwendet werden kann, wodurch die Länge des Anhängers 114 vom Steuermodul 112 berechnet werden kann.
Das Steuermodul 112 kann die Länge des Anhängers 114 berechnen, wenn das Sattelkraftfahrzeug 110 um eine Kurve fährt, wie in dargestellt, oder wenn das Sattelkraftfahrzeug 110 über ein Merkmal 150 auf der Fahrbahn 152 fährt, wodurch sich der Anhänger 114 vertikal zum Zugfahrzeug 111 verschiebt, wie in den , und dargestellt. Es ist vorteilhaft, einen Wert für die Länge des Anhängers 114 zu berechnen, wenn das Fahrzeug 110 um eine Ecke fährt und wenn das Fahrzeug 110 über ein Merkmal 150 auf der Fahrbahn 152 fährt. Die für die Länge des Anhängers 114 in jedem der oben genannten Szenarien berechneten Werte werden im Speichermodul 144 gespeichert. Das Steuermodul 112 kann dann die durchschnittliche Länge des Anhängers 114 auf der Grundlage der im Speichermodul 144 gespeicherten Anhängerlängen bestimmen, um die Genauigkeit der berechneten Länge des Anhängers 114 zu verbessern. Das Steuermodul 112 kann mehrere Werte für die Länge des Anhängers 114 berechnen und speichern, so dass eine durchschnittliche Länge des Anhängers 114 berechnet werden kann. Je mehr Werte das Steuermodul 112 berechnet, desto genauer wird die Schätzung der Anhängerlänge wahrscheinlich sein.
Das Steuermodul 112 ist so konfiguriert, dass es die Länge des Anhängers 14 zu Beginn eines Fahrzyklus berechnet, so dass die Länge des Anhängers 114 in Fahrzeugsysteme eingegeben werden kann, die die Länge des Anhängers zur Kalibrierung benötigen. Wenn das Steuermodul 112 die Länge des Anhängers 114 berechnet, wird die Länge des Anhängers 114 im Speichermodul 144 des Steuermoduls 112 gespeichert. Jeder Anhänger 114, der von dem Zugfahrzeug 111 gezogen wird, hat eine zugehörige eindeutige Kennung, so dass die Länge des Anhängers 114 und die zugehörige eindeutige Kennung zusammen im Speichermodul 144 gespeichert werden können. Dies ist vorteilhaft, denn sobald das Steuermodul 112 die Länge des Anhängers 114 berechnet, werden die Daten im Speichermodul 144 gespeichert und können vom Steuermodul 112 in nachfolgenden Fahrzyklen abgerufen werden, wodurch die Notwendigkeit entfällt, die Länge des Anhängers 114, der vom Zugfahrzeug 111 gezogen wird, zu Beginn jedes Fahrzyklus vor der Kalibrierung von Fahrzeugsystemen oder ADAS-Merkmalen zu berechnen.
Das Steuermodul 112 kann so konfiguriert werden, dass die Länge des Anhängers 114 während der Dauer eines Fahrzyklus periodisch weiter berechnet wird, um die Genauigkeit der vom Steuermodul 112 ermittelten Länge des Anhängers 114 zu verbessern. Zum Beispiel kann das Steuermodul 112 die Länge des Anhängers 114 in vorgegebenen diskreten Zeitintervallen berechnen und die Ergebnisse im Speichermodul 144 des Steuermoduls 112 speichern. Das Steuermodul 112 kann dann auf der Grundlage der berechneten Anhängerlängen eine durchschnittliche Anhängerlänge berechnen, die das Steuermodul 112 an ein Fahrzeugsystem ausgeben kann. Die durchschnittliche Anhängelänge und die zugehörige Anhängerkennung können dann im Speichermodul 144 des Steuermoduls 112 gespeichert werden.
Wie bereits erwähnt, kann das Steuermodul 112 eine vordefinierte Liste von Anhängern enthalten, einschließlich der mit jedem Anhängertyp verbundenen Anhängermerkmale. Die vordefinierte Liste wird dem Benutzer des Fahrzeugs in der Regel über ein Display oder eine HMI in der Fahrzeugkabine angezeigt. Wenn der Benutzer zum Beispiel „Pferdeanhänger“ aus der vordefinierten Liste auswählt, wählt das Steuermodul 112 die für einen „Pferdeanhänger“ typischen Anhängermerkmale aus. Zu den Anhängermerkmalen kann ein Überhangverhältnis gehören, das typischerweise mit jedem Anhängertyp verbunden ist. Das Überhangsverhältnis verändert die Größe des Überhangs 130, den ein Anhänger 114 bei Kurvenfahrt erfährt, und daher ist es von Vorteil, das Überhangsverhältnis für den Anhänger 114 genau abzuschätzen, bevor die Länge des Anhängers 14 über den Überhang 130 berechnet wird. Wie bereits erwähnt, beträgt das Überhangsverhältnis für viele nicht-kommerzielle Wohnwagen und Pferdeboxen 11, jedoch kann das Überhangsverhältnis bei einigen großen Anhängern, wie z.B. Sattelcamper und einigen kommerziellen Anhängern oder Sattelaufliegern stark variieren.
Der Benutzer des Sattelkraftfahrzeugs 110 kann manuell weitere Aufliegercharakteristika in das Steuermodul 12 eingeben, wie z.B. die Anzahl der Achsen des Aufliegers 114 oder die Länge der Sattelkupplung 119. Dies ist vorteilhaft, da die Merkmale von Anhängern variieren können, so dass der Benutzer des Fahrzeugs durch die Eingabe von Anhängermerkmalen die Genauigkeit des vom Steuermodul 112 berechneten Wertes für die Länge des Anhängers verbessern kann.
Darüber hinaus können die Anhängermerkmale Daten enthalten, die für den mit jedem Anhängertyp verbundenen Türtyp kennzeichnend sind. Dies ist besonders vorteilhaft, wenn die Länge des Anhängers 114 in ein Einparkhilfesystem eingegeben wird. Die Länge der Tür an der Rückfläche 117 des Anhängers 114 kann zu der berechneten Länge des Anhängers 114 addiert werden, um eine Annäherung an die Länge der für das gesamte Sattelkraftfahrzeug 110 erforderlichen Parklücke zu erhalten. Wenn der Benutzer z.B. den Anhängertyp als „Pferdeanhänger“ auswählt, bei dem sich die Tür typischerweise auf der Rückfläche 117 des Anhängers 114 befindet, dann würde das Sattelkraftfahrzeug 110 eine größere Parklücke benötigen, als wenn der Benutzer einen alternativen Anhängertyp, z.B. „Wohnwagen“, gewählt hätte, bei dem sich die Tür des Fahrzeugs auf einer Seitenfläche des Anhängers 114 befindet.
zeigt die Schritte, die das Steuermodul 112 bei der Bestimmung der Länge des Anhängers 114 durchführt. Im ersten Schritt 1100 empfängt das Steuermodul 112 ein Eingangssignal, das auf die vom Anhänger-Beschleunigungsmesser 116 erzeugten Daten des Anhänger-Beschleunigungsmessers hinweist. Die Daten des Anhängerbeschleunigungsmessers können auf eine seitliche und/oder vertikale Verschiebung des Anhängers 114 relativ zum Zugfahrzeug 111 hinweisen.
Im nächsten Schritt 1200 empfängt das Steuermodul 112 ein Eingangssignal, das auf vom Zugfahrzeug-Beschleunigungsmesser 115 erzeugte Daten des Anhängerbeschleunigungsmessers 114 hinweist. Im nächsten Schritt 1300 bestimmt das Steuermodul 114 die Länge des Anhängers 114 in Abhängigkeit von den empfangenen Daten des Anhänger-Beschleunigungsmessers 115. Im letzten Schritt 1400 gibt das Steuermodul 112 die Länge des Anhängers an ein Fahrzeugsystem aus.
An den obigen Beispielen können viele Modifikationen vorgenommen werden, ohne vom Umfang der vorliegenden Erfindung, wie er in den begleitenden Ansprüchen definiert ist, abzuweichen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

GB 2534039 B [0077]

Claims

Steuergerät 11 für ein Fahrzeug 10, wobei das Fahrzeug 10 einen Fahrzeugbeschleunigungsmesser 15 umfasst, wobei das Fahrzeug 10 zudem eine Abbildungsvorrichtung 16 zum Erzeugen von Bilddaten umfasst, und die Abbildungsvorrichtung 16 ferner einen Abbildungsbeschleunigungsmesser 24 zum Erzeugen von Abbildungsbeschleunigungsmessdaten zum Bestimmen der Ausrichtung der Abbildungsvorrichtung relativ zum Fahrzeug 10 umfasst, wobei das Steuergerät 11 umfasst: einen Eingang zum Empfangen eines Signals, das die Abbildungsbeschleunigungsmesserdaten und die erzeugten Bilddaten anzeigt; einen Eingang zum Empfangen eines Signals, das für die Fahrzeugbeschleunigungsmesserdaten kennzeichnend ist; einen Eingang zum Empfangen eines Signals, das die Fahrzeugbeschleunigungsmesserdaten anzeigt; einen Prozessor, der so angeordnet ist, dass er die Größe eines Gierwinkels zwischen dem Fahrzeug und den empfangenen Bilddaten in Abhängigkeit von der Differenz zwischen den Abbildungsbeschleunigungsmesserdaten und den Fahrzeugbeschleunigungsmesserdaten berechnet, wenn das Fahrzeug 10 beschleunigt; und einen Ausgang zur Ausgabe von korrigierten Bilddaten in Abhängigkeit von den erzeugten Bilddaten und dem berechneten Gierwinkel.
Steuergerät nach Anspruch 1, wobei das Steuergerät 11 so angeordnet ist, dass es die Ausrichtung der Abbildungsvorrichtung 16 relativ zum Fahrzeug 10 auf der Grundlage der Daten des Abbildungsbeschleunigungsmessers 24 bestimmt.
Steuergerät nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, wobei das Fahrzeug 10 ein Gelenkig verbundenes Fahrzeug mit einem Zugfahrzeug 12 und einem Anhänger 14 ist.
Steuergerät nach Anspruch 3, wobei das Abbildungsgerät 16 an dem Anhänger 14 montiert ist.
Steuergerät nach Anspruch 3 oder 4, wobei die Ausrichtung der bildgebenden Vorrichtung 16 relativ zum Anhänger 14 bestimmt wird.
Steuergerät nach einem der Ansprüche 3 bis 5, wobei der Fahrzeugbeschleunigungsmesser 15 am Zugfahrzeug 12 positioniert ist.
Steuergerät nach Anspruch 6, wobei das Steuergerät 11 so angeordnet ist, dass es die Ausrichtung des Zugfahrzeugs 12 relativ zu einer Bezugsausrichtung auf der Grundlage der Fahrzeugbeschleunigungsmesserdaten des Fahrzeugbeschleunigungsmessers 15 bestimmt.
Verfahren zum Korrigieren von Ausrichtungsfehlern in Bilddaten von einer Abbildungsvorrichtung 16 für ein Fahrzeug 10, wobei die Abbildungsvorrichtung 16 Bilddaten erzeugt und einen Abbildungsbeschleunigungsmesser 24 zum Erzeugen von Abbildungsbeschleunigungsmesserdaten umfasst und das Fahrzeug 10 einen Fahrzeugbeschleunigungsmesser 15 umfasst, wobei das Verfahren umfasst: Empfangen der Abbildungsbeschleunigungsmesserdaten und Bilddaten; Empfangen von Fahrzeugbeschleunigungsmesserdaten; Berechnen der Größe des Gierwinkels zwischen dem Fahrzeug 10 und den empfangenen Bilddaten in Abhängigkeit von der Differenz zwischen den Abbildungsbeschleunigungsmesserdaten und den Fahrzeugbeschleunigungsmesserdaten, wenn das Fahrzeug 10 beschleunigt; und die Ausgabe korrigierter Bilddaten in Abhängigkeit von den Bilddaten und dem berechneten Gierwinkel.
Steuermodul 112 für ein Fahrzeug 110, wobei das Fahrzeug 110 ein Zugfahrzeug 111 und einen Anhänger 114 umfasst, wobei das Steuermodul 112 umfasst: einen ersten Eingang, der so konfiguriert ist, dass er ein erstes Eingangssignal empfängt, das anzeigt, dass Anhänger-Beschleunigungsmesserdaten von einem Anhänger-Beschleunigungsmesser 116 erzeugt werden, der dem Anhänger 114 zugeordnet ist; einen zweiten Eingang, der so konfiguriert ist, dass er ein zweites Eingangssignal empfängt, das für Zugfahrzeug-Beschleunigungsmesserdaten indikativ ist, die von einem dem Zugfahrzeug 111 zugeordneten Zugfahrzeug-Beschleunigungsmesser 115 erzeugt werden; einen Prozessor 146, der so angeordnet ist, dass er die Länge des Anhängers 114 in Abhängigkeit von den Daten des Anhänger-Beschleunigungsmessers und der Daten des Zugfahrzeug-Beschleunigungsmessers 114 bestimmt; und einen Ausgang, der so konfiguriert ist, dass er ein Signal ausgibt, das die vom Prozessor 146 bestimmte Länge des Anhängers 114 anzeigt.
Verfahren zum Bestimmen der Länge eines Anhängers 114, der von einem Zugfahrzeug 111 gezogen wird, wobei der Anhänger 114 einen Anhänger-Beschleunigungsmesser 116 umfasst, der konfiguriert ist, um Anhänger-Beschleunigungsdaten zu erzeugen, und das Zugfahrzeug 111 einen Zugfahrzeug-Beschleunigungsmesser 115 umfasst, der konfiguriert ist, um Zugfahrzeug-Beschleunigungsmesserdaten zu erzeugen, wobei das Verfahren umfasst: Empfangen von Anhänger-Beschleunigungsmesserdaten, die von dem Anhänger-Beschleunigungsmesser 116 erzeugt werden; Empfangen von Zugfahrzeug-Beschleunigungsmesserdaten, die von dem Zugfahrzeug-Beschleunigungsmesser 115 erzeugt werden; Bestimmen der Länge des Anhängers 114 in Abhängigkeit von den empfangenen Anhänger-Beschleunigungsmesserdaten und den empfangenen Zugfahrzeug-Beschleunigungsmesserdaten; und Ausgabe der Länge des Anhängers 114.
Ein Fahrzeug 10, 111 oder ein Anhänger 14, 114, der das Steuergerät 11 eines der Ansprüche 1 bis 7 oder das Steuermodul 112 des Anspruchs 9 umfasst.