ES2829590T3

ES2829590T3 - Método de manejo de un dispositivo de mando de un vehículo de motor para ayudar al conductor a acoplar el vehículo a un remolque, así como dispositivo de mando y vehículo de motor

Info

Publication number: ES2829590T3
Application number: ES18205177T
Authority: ES
Inventors: Philipp Hüger; Sascha Ziebart
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2017-11-29
Filing date: 2018-11-08
Publication date: 2021-06-01
Anticipated expiration: 2038-11-08
Also published as: EP3492291B1; US20190161120A1; DE102017221458B3; EP3492291A1; US10882555B2

Abstract

Método de manejo de un dispositivo (19) de mando para un vehículo (10) de motor con el fin de ayudar al conductor a maniobrar el vehículo (10) de motor hacia un remolque (11) para acoplarlo a este último, donde coordenadas (24) del objetivo de una posición (14) de acoplamiento prevista para el vehículo (10) de motor se determinan mediante el dispositivo (19) de mando y se repiten, mientras que un elemento gráfico (26) indicador de distancia se muestra al conductor mediante un dispositivo indicador (20), se determina un valor (A0, A1, A2) de distancia actual de una distancia (A) del vehículo (10) de motor respecto a la posición (14) de acoplamiento y se ajusta un parámetro (L) de tamaño predeterminado del elemento gráfico (26) indicador de distancia en función del valor (A0, A1, A2) de distancia actual, caracterizado por que para una conversión del valor (A0, A1, A2) de distancia actual determinado respectivamente en un valor del parámetro (L) de tamaño a fijar se utiliza una función (36) de escalado no lineal, la cual permite una mayor resolución espacial en al menos un área (37) de proximidad predeterminada alrededor de la posición (14) de acoplamiento que fuera del área (37) de proximidad respectiva.

Description

DESCRIPCIÓN

Método de manejo de un dispositivo de mando de un vehículo de motor para ayudar al conductor a acoplar el vehículo a un remolque, así como dispositivo de mando y vehículo de motor

La invención se refiere a un método de manejo de un dispositivo de mando para un vehículo de motor con el fin de ayudar al conductor a maniobrar el vehículo hacia un remolque para acoplarlo a este. La invención también incluye un dispositivo de mando que puede utilizarse según el método. El dispositivo de mando puede diseñarse como un sistema de infoentretenimiento o un smartphone, por ejemplo. Por último, la invención comprende también un vehículo de motor con el dispositivo de mando según la invención.

El vehículo de motor puede llevar un enganche al que se puede acoplar un remolque, lo que da lugar a una combinación de vehículo y remolque, de modo que el vehículo de motor pueda tirar del remolque. Para acoplar un remolque de este tipo, es necesario acercarse a la barra de tracción del remolque con el vehículo de motor de manera orientada. Mientras que en el caso de los remolques ligeros basta con detener el vehículo de motor cerca de la barra de tracción y entonces empujar o arrastrar el remolque el último tramo hasta el vehículo de motor, hasta que la garra de la barra de tracción esté colocada sobre la bola del enganche del remolque para poder acoplar así el remolque al vehículo, esto no es posible en el caso de los remolques pesados. Con remolques pesados, el vehículo debe maniobrarse de manera orientada hasta lograr una posición de acoplamiento y detenerlo una vez lograda. Se alcanza la posición de acoplamiento cuando la mencionada garra de la barra de tracción está colocada verticalmente por encima de la bola del enganche de remolque, de modo que solo sea necesario bajar la barra de tracción para acoplar el remolque al vehículo de motor. Esto evita que el usuario tenga que desplazar, girar o hacer rodar el remolque.

Para que el conductor de un vehículo de motor pueda maniobrar en dicha posición de acoplamiento, tiene que calcular el momento en que el enganche del remolque está justo debajo de la bola de la barra de tracción. Para ello puede utilizar, por ejemplo, una cámara de visión trasera que grabe el entorno de la parte trasera del vehículo y que muestre al menos una imagen de la cámara al conductor en un dispositivo indicador. Sin embargo, el principal problema sigue siendo el reconocimiento de cuándo se alcanza la posición de acoplamiento, ya que, dependiendo de a qué altura esté colocada la barra de tracción, la cual puede ajustarse con una manivela, la distancia de la barra de tracción se ve diferente en la imagen de cámara. Cuando la barra de tracción está colocada en alto, parece que hay que avanzar más, mientras que cuando la barra de tracción está colocada baja, es más fácil calcular la posición relativa al enganche de remolque.

A partir del documento EP 2987663 A1 es conocido que, para ayudar a maniobrar el vehículo de motor al acoplar un remolque, se proporciona una cámara de vídeo propia en el vehículo de motor, cuyo eje óptico está alineado horizontalmente y en la dirección del eje longitudinal del vehículo. Sin embargo, en este caso, es difícil calcular la distancia del remolque en la imagen de cámara, ya que se dispone de una vista superior directa de la barra de tracción del remolque. En el caso del enganche de remolque doble descrito en la publicación, esto se compensa con el hecho de que el vehículo de motor puede conducirse hasta el tope debajo del remolque, de modo que el pasador del enganche de remolque doble se acople al perno de acoplamiento.

Para acoplar un vehículo de motor a un remolque que no se enganche automáticamente con un enganche de remolque doble, se sabe a partir del documento DE 602 19904 T2 que se muestran líneas auxiliares en la imagen de una cámara de visión trasera, que muestran la distancia del vehículo de motor a un enganche de remolque visible en la imagen de cámara. Sin embargo, para maniobrar el vehículo de motor los últimos centímetros (por ejemplo, en la zona situada a menos de 0,5 metros de la posición de acoplamiento descrita), estas líneas auxiliares muestran únicamente una cuadrícula aproximada. Para compensar esto, según el estado de la técnica, la cuadrícula de las líneas auxiliares cambia en función de la distancia al remolque. Además, se puede aumentar el zoom de la cámara si el remolque está situado a menos de un metro del vehículo. El conductor debe entonces calcular por sí mismo la distancia entre el vehículo de motor y la barra de tracción del remolque utilizando la imagen ampliada de la cámara. Para ello, se muestra una vista superior artificialmente calculada del enganche de remolque y la barra de tracción.

Dado que la diferencia de altura entre la barra de tracción y el enganche de remolque no puede detectarse con una vista superior calculada artificialmente, el documento DE 112014004554 T5 establece que en un sistema de enganche de remolque a un vehículo de motor, además de la vista superior generada artificialmente se proporciona una estimación de la altura que determine la altura relativa entre el enganche de remolque del vehículo de motor y el enganche del remolque y que haga sonar una alarma si la altura relativa es inferior a un valor umbral predeterminado.

También se conoce el documento US-2002/149673 A1. Representa el estado de la técnica más próximo y describe un método para mostrar una imagen de una cámara de visión trasera que tiene por objeto ayudar al conductor a acoplar el vehículo de motor a un remolque. Para que el conductor tenga una mejor visión general, en el área de proximidad en torno al remolque, la imagen de cámara normal se convierte en una imagen de cámara que se muestra desde una vista de pájaro (vista superior generada artificialmente). Se insertan en la imagen de cámara líneas auxiliares con marcadores que representan la distancia al remolque. Si la distancia al remolque está por debajo de un valor determinado, la imagen de toda la cámara, incluyendo las líneas auxiliares, se amplía todavía más.

Si bien de esta manera y según el estado de la técnica el zoom de una imagen de cámara y la vista superior calculada artificialmente ayudan en la maniobra, el conductor siempre debe evaluar cuán lejos y cuán rápido debe conducir el vehículo hasta la posición de acoplamiento final. Además, debe confiar en que la vista superior calculada artificialmente represente correctamente las relaciones de distancia.

La invención tiene por objeto ayudar al conductor de un vehículo de motor mientras maniobra el vehículo hacia un remolque para poder acoplar el remolque al vehículo de motor.

Este objetivo se lleva a cabo mediante las reivindicaciones independientes. Las reivindicaciones dependientes, la siguiente descripción y las figuras describen las realizaciones ventajosas de la invención.

La invención proporciona un método de manejo de un dispositivo de mando para un vehículo de motor. Este método ayuda al conductor a maniobrar el vehículo hasta un remolque para acoplarlo a este. Para ello, dicho dispositivo de mando determina las coordenadas del objetivo de una posición de acoplamiento prevista para el acoplamiento al vehículo de motor. En la posición de acoplamiento, puede cumplirse la condición de la manera mencionada anteriormente de que el remolque pueda conectarse directamente al enganche de remolque bajando su barra de tracción. En otras palabras, en la posición de acoplamiento no es necesario mover el remolque para completar el acoplamiento. Para que el conductor sepa cuán lejos está el vehículo de la posición de acoplamiento, se muestra un elemento gráfico de distancia. Tal elemento de distancia puede ser, por ejemplo, la conocida “barra de distancia” , es decir, un gráfico de barras. Mientras se utiliza un dispositivo indicador para mostrar al conductor el elemento gráfico de distancia, se determina repetidamente un valor de distancia actual de la distancia del vehículo de motor respecto a la posición de acoplamiento, y se establece un parámetro de tamaño predeterminado del elemento gráfico indicador de distancia en función del valor de distancia actual. En el caso de una barra de distancia, por ejemplo, la longitud se puede establecer como un parámetro de tamaño dependiendo del valor de distancia. De esta manera, la barra de distancia puede acortarse mientras se reduce la distancia del vehículo de motor con respecto a la posición de acoplamiento. Por lo tanto, el dispositivo de mando conoce las coordenadas del objetivo de la posición de acoplamiento e informa al conductor por medio del elemento indicador de distancia de cuán lejos se encuentra todavía el vehículo de la posición de acoplamiento. El conductor puede entonces utilizar el guiado longitudinal (aceleración y frenado) para conducir el vehículo hasta la posición de acoplamiento. El guiado en línea (dirección) puede realizarse o llevarse a cabo por el propio conductor o por un sistema de asistencia al conductor.

No obstante, a partir de aquí el conductor debe ser capaz de posicionar el vehículo con gran precisión en los últimos centímetros para que el enganche de remolque se detenga o se posicione con gran precisión en centímetros debajo de la barra de tracción. Por otra parte, también debe ser posible mostrar la distancia, incluso si el vehículo de motor todavía se encuentra a más de 50 cm o a más de 1 m de distancia. Por lo tanto, si la longitud total o en general el valor total del parámetro de tamaño representa la distancia máxima que puede visualizarse (por ejemplo, 5 m), el elemento indicador de distancia se mostrará relativamente pequeño al maniobrar en los últimos centímetros (distancia inferior a 50 cm o distancia inferior a 30 cm), de modo que cualquier cambio en la distancia en un área inferior a 10 cm será difícil de detectar por el conductor en el dispositivo indicador. Por ejemplo, si la barra de distancia tiene 5 cm de longitud y esta debe corresponder a una distancia A de 5 m, entonces en el caso de una función de escalado lineal (5 m ^ 5 cm), una distancia restante A de 5 cm dará como resultado una longitud de barra de 0,5 mm. Una distancia de 10 cm ya no sería perceptiblemente representable.

Para evitar esto, la invención prevé que para una conversión del respectivo valor actual de distancia determinado al valor del parámetro de tamaño a fijar no se utiliza simplemente una función de escalado lineal que convierte el valor de distancia determinado en un valor del parámetro de tamaño, por ejemplo una longitud del elemento gráfico de distancia, sino que para la conversión del valor de distancia actual respectivo al valor del parámetro de tamaño a fijar se utiliza una función de escalado no lineal, lo que produce una mayor escalada o resolución espacial (por ejemplo, 5 cm ^ 1 cm) en un área circundante predeterminada alrededor de la posición de acoplamiento, por ejemplo, en un área circundante inferior a 50 cm, que fuera del área circundante (por ejemplo, 5 m ^ 5 cm). Por lo tanto, la función de escalado no lineal da lugar a un cambio diferente del valor del parámetro de tamaño para la misma distancia del vehículo, por ejemplo una distancia de 10 centímetros, dependiendo de si el vehículo está fuera o dentro del área de proximidad. Dentro del área de proximidad, el elemento gráfico de distancia es más “ sensible” , es decir, hay un mayor cambio en el valor del parámetro de tamaño cuando se cubre una cierta distancia (por ejemplo, 10 cm) que cuando el vehículo está situado fuera del área de proximidad.

La ventaja de la invención es que la distancia restante del vehículo respecto a la posición de acoplamiento se muestra al conductor en el vehículo a motor con una resolución espacial adaptable a la distancia o una sensibilidad adaptable a la distancia. De este modo, el elemento gráfico de distancia puede utilizarse para señalar un valor de distancia superior, por ejemplo, a 50 centímetros o superior a 1 metro y aun así, cuando sea necesario maniobrar o posicionar el vehículo de motor con una precisión inferior a 10 centímetros, en particular inferior a 5 centímetros, poder indicar un cambio en el área de proximidad y un cambio de distancia mediante el elemento gráfico de visualización con una mayor resolución espacial. En el caso especial de que la función de escalado tenga dos etapas, el límite del área de proximidad estaría en la zona de transición entre las dos etapas. En general, el radio del área de proximidad puede estar en un rango de 20 centímetros a 2 metros.

La invención también comprende distintas realizaciones que proporcionan ventajas adicionales.

Según una realización, la resolución espacial para convertir el valor actual de distancia en el valor del parámetro de tamaño correspondiente al elemento de la pantalla gráfica se basa en un cociente o una relación entre el cambio del parámetro de tamaño y un cambio predeterminado de la distancia. Así, por ejemplo, un cambio predeterminado de 10 centímetros en el valor de distancia puede dar lugar a un cambio en el parámetro de tamaño del elemento de distancia por un número predeterminado de píxeles en el dispositivo indicador, siendo mayor el número de píxeles por el que se cambia el parámetro de tamaño en el área de proximidad que fuera de ella. Otra descripción de la resolución espacial de la función de escalado no lineal puede ser un gradiente local de la función de escalado, es decir, la pendiente de la función de escalado en el punto del valor de distancia respectivo. El gradiente local es mayor dentro del área de proximidad que fuera de ella.

Una realización prevé una curva continuamente diferenciable como la función de escalado. En otras palabras, la resolución espacial cambia continuamente a medida que cambia la distancia respecto a la posición de acoplamiento. Esto proporciona al conductor una transición continua a una resolución espacial mayor o ampliada para que no se produzcan cambios bruscos. El área de proximidad mencionada no tiene un límite pronunciado en este punto, sino que se produce una transición gradual. Sin embargo, se garantiza que se pueda definir un área de proximidad que cumpla las condiciones descritas. Alternativamente, se puede proporcionar una función de cambio de dos o más etapas como función de escalado. En otras palabras, la resolución espacial cambia abruptamente cuando el vehículo alcanza un umbral de distancia predeterminado o una etapa de la función de escalado con respecto a la posición de acoplamiento. Esto tiene la ventaja de que la resolución espacial entre estas etapas permanece constante, es decir, la función de escalado muestra un comportamiento lineal, y el conductor puede entonces ser informado sobre el cambio de escala o de resolución espacial al cambiar entre dos etapas de la función de cambio. La función de escalado proporciona preferentemente una histéresis relacionada con la distancia al pasar de una etapa a otra. Esto evita el parpadeo del elemento indicador de distancia.

Una realización prevé un gráfico de barras, es decir, una barra de distancia o una flecha, para ser mostrada como el elemento gráfico indicador de distancia. En este caso, se establece como parámetro de tamaño una longitud respectiva del gráfico de barras o de la flecha. Por ejemplo, el gráfico de barras o la flecha se acortan cuanto más se acerca el vehículo a la posición de acoplamiento. Sin embargo, si se proporciona una función de cambio de dos o más etapas como una función de escalado no lineal, se podrá disponer que la longitud se amplíe de nuevo de manera repentina cuando se alcance el umbral o etapa de distancia respectivos. En función de la resolución espacial actual, definida o especificada por la función de escalado no lineal conforme a la distancia, la longitud por distancia recorrida cambiará entonces de manera diferente cuando el vehículo se mueva.

Una realización prevé que el elemento gráfico indicador de distancia se muestre mientras el conductor realiza al menos un movimiento longitudinal del vehículo. Así, el elemento indicador da al conductor una orientación durante el guiado longitudinal sobre si el conductor debe seguir avanzando y acelerar o frenar. Como ya se ha mencionado, el conductor también puede realizar opcionalmente el guiado en línea (dirección), aunque también puede hacerlo mediante un dispositivo de control de un sistema de asistencia al conductor.

Una realización prevé que el dispositivo de control determine una velocidad de desplazamiento absoluta o una velocidad de desplazamiento relativa con respecto a la posición de acoplamiento. Por lo tanto, también se determina la rapidez con la que el vehículo se aproxima a la posición de acoplamiento. A continuación se comprueba si la velocidad de conducción pertinente es superior a un valor umbral predeterminado, lo que da un resultado de prueba relativo a la velocidad de conducción y al valor umbral. En función del resultado de esta prueba, el dispositivo de mando ajusta entonces otro parámetro de salida del elemento gráfico indicador de distancia, el cual es diferente del parámetro de tamaño y/u otro elemento gráfico que se muestra en el dispositivo indicador (por ejemplo, una luz de advertencia), y/o una salida acústica, por ejemplo, un tono de señal. Por lo tanto, si la velocidad de conducción es mayor que el valor umbral, entonces el valor del parámetro de salida es diferente a cuando la velocidad de conducción es menor que el valor umbral. Por ejemplo, el parámetro de salida puede ser el color del elemento indicador de distancia o del otro elemento gráfico. En cuanto a la labor acústica, el parámetro de salida puede ser, por ejemplo, una duración de intervalo o una duración del pulso de un tono pulsado y/o un tono de sonido y/o cualquier actividad de tono (encendido/apagado). De este modo, se informa al conductor de forma ventajosa si se aproxima demasiado rápido a la posición de acoplamiento (mayor que el valor umbral).

Una realización prevé que dicho valor umbral se establezca en función del valor de distancia determinado. En otras palabras, la definición de “demasiado rápido” depende de la distancia del vehículo de motor respecto a la posición de acoplamiento. Esta es una forma ventajosa de lograr un acercamiento rápido sin aviso, al tiempo que permite utilizar un valor umbral más bajo, por ejemplo en el área de proximidad.

Una realización prevé que, en función de la velocidad de conducción respectiva determinada y el valor de distancia determinado, se compruebe si la velocidad de conducción respectiva será probablemente mayor que el valor umbral dentro de un período de tiempo predeterminado en el futuro. Esto puede tener sentido, por ejemplo, si el valor umbral se fija en función del valor de distancia y así, incluso a velocidad constante, el valor umbral desciende al acercarse a la posición de acoplamiento y así, a partir de un determinado valor de distancia, cae por debajo de la velocidad de conducción. Asumiendo una velocidad de conducción futura igual o constante es posible determinar este momento temporal. Esto da un resultado de prueba adicional que indica si es probable que la velocidad de conducción exceda el valor umbral en un período de tiempo determinado. El resultado de esta prueba adicional se utiliza para establecer el parámetro de salida adicional mencionado anteriormente. De este modo se informa al conductor de que la velocidad de conducción “pronto será demasiado alta” . Esto tiene la ventaja de que así se puede tener en cuenta el tiempo de reacción del conductor. Por ejemplo, el período de tiempo puede estar en un rango de 0,5 a 10 segundos.

Una realización prevé que la posición de acoplamiento se defina como una posición relativa del vehículo de motor respecto al remolque, en la que un gancho o bola o, más generalmente, un mecanismo de acoplamiento de una barra de tracción del remolque, esté dispuesto verticalmente por encima del enganche de remolque del vehículo de motor, en concreto verticalmente por encima de la bola del remolque. De esta manera, el acoplamiento puede completarse de forma ventajosa bajando la barra de tracción sin rodar o girar el remolque alrededor de su eje vertical.

Una realización prevé que las coordenadas del objetivo del enganche de remolque se determinen mediante un procesador de imágenes que reciba una vez o de forma repetida de al menos una cámara, por ejemplo una cámara de visión trasera, al menos una imagen de cámara respectiva y en la al menos una imagen de cámara reconozca un componente predeterminado del remolque, por ejemplo su barra de tracción del remolque o el gancho o mecanismo de acoplamiento de la barra de tracción del remolque. A continuación, en la al menos una imagen de cámara se determina una posición relativa del vehículo de motor con respecto a este componente detectado y se determinan las coordenadas del objetivo a partir de la posición relativa determinada. El componente predeterminado puede realizarse, por ejemplo, mediante el procesador de imágenes utilizando el reconocimiento de formas o mediante la correlación con una imagen del componente a reconocer almacenada en el procesador de imágenes. El procesador de imágenes tiene la ventaja de que el usuario no tiene que determinar o introducir él mismo las coordenadas del objetivo.

Una realización prevé que para una selección del remolque en un entorno del vehículo de motor, el dispositivo indicador mostrará al menos una imagen de cámara del entorno. La imagen de cámara puede, por ejemplo, generarse por medio de dicha cámara de visión trasera. Se recibe entonces una selección del usuario de un área de la al menos una imagen de cámara. El usuario puede definir el área de imagen, por ejemplo, tocando la al menos una imagen de cámara en el dispositivo indicador. El área de imagen se utiliza entonces para determinar la posición de acoplamiento. Esto tiene la ventaja de que, si hay varios remolques en el entorno del vehículo de motor, el dispositivo de mando debe ser informado de hacia qué remolque se puede maniobrar el vehículo de motor. A medida que el vehículo se acerca al remolque, el área de imagen seleccionada puede corregirse o desplazarse por otra selección del usuario, por ejemplo al realizar un gesto de deslizamiento. Esto tiene en cuenta el hecho de que la resolución de la imagen se mejora o amplía a medida que hay un mayor acercamiento, lo que permite al usuario posicionar el área de imagen con mayor precisión.

La invención comprende además dicho dispositivo de mando, que cuenta con un dispositivo de cálculo adaptado para llevar a cabo una realización del método según la invención. El dispositivo de cálculo puede, por ejemplo, estar basado en un microprocesador o un microcontrolador. El método puede implementarse como un código de programa para el dispositivo de cálculo. El dispositivo de mando puede implementarse como un sistema de infoentretenimiento o una unidad de control del vehículo de motor o sobre la base de un terminal móvil, por ejemplo, un smartphone o una tableta.

La invención comprende además un vehículo de motor que cuenta con una realización del dispositivo de mando según la invención. El vehículo de motor puede ser, por ejemplo, un turismo o un camión, o incluso una máquina agrícola. No es necesario que el conductor esté en el vehículo de motor mientras realiza el guiado longitudinal de este. El conductor también puede, por ejemplo, utilizar un control remoto para guiar el vehículo en sentido longitudinal. El dispositivo indicador puede ser, por ejemplo, una unidad de control móvil del vehículo de motor que el conductor puede llevarse consigo fuera del vehículo de motor.

A continuación se describe una realización ilustrativa de la invención. Para este fin se muestra lo siguiente:

Figura 1: una representación esquemática de una realización del vehículo de motor según la invención y de un remolque;

Figura 2: un diagrama esquemático del vehículo de motor y el remolque, donde el vehículo de motor se encuentra en una posición de acoplamiento;

Figura 3: una representación esquemática de un contenido de visualización de un dispositivo indicador, tal como puede visualizarse para recibir una entrada del usuario;

Figura 4: un diagrama esquemático de un contenido de visualización de un dispositivo indicador, como el que puede aparecer cuando el vehículo de motor se acerca a la posición de acoplamiento;

Figura 5: un diagrama con una función de escalado no lineal para establecer un parámetro de tamaño de un elemento gráfico indicador de distancia del contenido de visualización de la Figura 4;

Figura 6: un diagrama con otra función de escalado no lineal para el elemento indicador de distancia de la Figura 4;

Figura 7: un diagrama esquemático de un elemento indicador de distancia alternativo; y

Figura 8: un diagrama de flujo de una realización del método según la invención.

La realización ilustrativa que se explica a continuación constituye una realización preferida de la invención. En la realización ilustrativa, los componentes descritos de la realización representan cada uno características individuales de la invención que deben considerarse de forma independiente y que desarrollan la invención de forma independiente entre sí y, por lo tanto, también deben considerarse parte de la invención, ya sea individualmente o en una combinación distinta de la que se muestra. Además, la realización descrita puede ser complementada por otras características de la invención descritas anteriormente.

En las figuras, los elementos con la misma función están provistos respectivamente de los mismos signos de referencia.

La Figura 1 muestra un vehículo 10 de motor, que puede ser un automóvil o una máquina agrícola. En la Figura 1 se muestra también un remolque 11 que puede acoplarse al vehículo 10 de motor, para lo cual el vehículo 10 de motor puede tener, por ejemplo, un enganche 12 de remolque al que, por ejemplo, se puede acoplar una barra 13 de tracción del remolque 11, de modo que el remolque 11 esté conectado en su conjunto al vehículo 10 de motor y pueda ser remolcado por este último.

Para evitar tener que mover el remolque 11 hacia el vehículo 10 de motor, un conductor (no representado) del vehículo 10 de motor puede mover o maniobrar el vehículo 10 de motor hacia el remolque 11 hasta que el vehículo 10 de motor haya alcanzado una posición 14 de acoplamiento, que se ilustra con mayor detalle en la Figura 2.

La Figura 2 muestra la posición 14 de acoplamiento, en la que el vehículo 10 de motor está dispuesto o posicionado con respecto al remolque 11 de tal manera que el acoplamiento del remolque 11 al vehículo 10 de motor puede realizarse o completarse bajando verticalmente 15 la barra 13 de tracción sobre el enganche 12 de remolque. Por ejemplo, un gancho 16 de la barra 13 de tracción del remolque puede colocarse verticalmente sobre una bola 17 del enganche 12 de remolque.

La Figura 1 ilustra además cómo se puede ayudar al conductor a maniobrar el vehículo 10 de motor, donde el vehículo 10 de motor tiene una cámara 18, un dispositivo 19 de mando y una unidad 20 de visualización. El dispositivo indicador 20 puede ser, por ejemplo, una pantalla de un panel de instrumentos o una consola central del vehículo 10 de motor. La zona 21 de detección de la cámara 18 puede estar orientada hacia la parte trasera 23 en un entorno 22 del vehículo 10 de motor, de modo que la zona 21 de detección pueda utilizarse para detectar o grabar la barra 13 de tracción del remolque cuando el vehículo 10 de motor se aproxime en marcha atrás a la posición 14 de acoplamiento. El dispositivo 19 de mando puede determinar las coordenadas 24 del objetivo de la posición 14 de acoplamiento, por ejemplo, sobre la base de al menos una imagen 25 de cámara de la cámara 18. El dispositivo 19 de mando también puede recibir las coordenadas 24 del objetivo, por ejemplo, de otra unidad de control. El dispositivo 19 de mando puede presentar al conductor, por medio o a través del dispositivo indicador 20, un elemento gráfico 26 indicador de distancia, que informe al conductor de una distancia restante A del vehículo 10 de motor hasta la posición 14 de acoplamiento. La distancia A puede medirse como una distancia directa (distancia euclidiana) o como la longitud de la distancia 27 de aproximación planificada. A continuación, se toma como ejemplo la distancia euclidiana. Por ejemplo, puede preverse que el conductor realice el guiado longitudinal del vehículo 10 de motor mientras que un dispositivo de control del vehículo 10 de motor realice el guiado en línea, de modo que se conozca el curso de la distancia 27 de aproximación y, por lo tanto, pueda determinarse también su longitud de recorrido. Para determinar la distancia A, un procesador 28 de imágenes puede detectar la barra 13 de tracción en la al menos una imagen 25 de cámara y luego determinar la distancia A y/o las coordenadas 24 del objetivo.

La Figura 3 ilustra cómo el conductor puede usar el procesador 28 de imágenes para ayudar a seleccionar y/o reconocer la barra 13 de tracción del remolque. La al menos una imagen 25 de cámara puede mostrarse al conductor por medio del dispositivo indicador 20. La Figura 3 ilustra tres estados Z1, Z2, Z3 de visualización diferentes del dispositivo indicador 20 con tres imágenes 25 de cámara diferentes, que se diferencian en que el remolque 11 tiene una distancia A diferente al vehículo 10 de motor. Por ejemplo, con la distancia máxima (estado Z1 de visualización), el conductor puede utilizar un dedo 29 para marcar o seleccionar un área 30 de imagen en el dispositivo indicador 20, lo que indica al procesador 28 de imágenes que las coordenadas 24 del objetivo del área del entorno 22 seleccionadas en el área 30 de imagen deben utilizarse como base. Posteriormente puede realizarse un rastreo 31 automático cuando el vehículo 10 de motor se mueve el área 30 de imagen seleccionada en la imagen 25 de cámara actual (estado Z2 de visualización). El usuario puede entonces utilizar nuevamente el dedo 29 para hacer correcciones 32 en la posición del área de imagen, por ejemplo, cuando el vehículo 10 de motor se ha acercado a la barra 13 de tracción del remolque y la barra 13 de tracción del remolque se reconoce por lo tanto más claramente en la imagen 25 de cámara. Posteriormente se puede continuar con el rastreo 31 corregido (estado Z3 de visualización).

La Figura 4 ilustra cómo, para diferentes valores A0, A1, A2 de distancia de la distancia A, la distancia restante A puede mostrarse al conductor, por ejemplo, difuminando el elemento indicador 26 de distancia en la respectiva imagen 25 de cámara visualizada. Aquí se supone que se aplica la siguiente relación de los valores de distancia: A2 > A1 > A0, donde A0 representa la llegada a la posición 14 de acoplamiento (A0 = 0 m). El elemento indicador 26 de distancia puede, por ejemplo, implementarse como una flecha, una denominada flecha de aumento. Para ello, una longitud 33 del elemento indicador 26 de distancia representa un parámetro de tamaño ajustable del elemento indicador 26 de distancia o uno establecido por el dispositivo 19 de mando. Un color 34 (representado por un rayado en la Figura 4) puede indicar un resultado de prueba relativo a la velocidad V de avance y simbolizar si la velocidad V de avance es correcta, si es demasiado alta o si será demasiado alta dentro de un período de tiempo predeterminado en caso de mantenerse.

La Figura 5 ilustra cómo la longitud 33 puede ajustarse como parámetro de tamaño en función del valor A0, A1, A2 de distancia de la distancia A. La Figura 5 muestra una vez más la situación de conducción según la Figura 1. En un primer diagrama D1 se ilustra el caso según el estado de la técnica más próximo, en el que la longitud 33 se reduce de forma continuamente proporcional al valor de distancia de la distancia A mediante una función 35 de escalado lineal. En cambio, el diagrama D2 ilustra cómo, en el caso del dispositivo 19 de mando, una función 36 de escalado no lineal reproduce o convierte de manera no lineal el valor de distancia de la distancia A en la longitud L, de modo que se obtiene una mayor resolución espacial especialmente en una zona 37 de proximidad en torno a la posición 14 de acoplamiento que fuera de la zona 37 de proximidad. Los valores A0, A1, A2 concretos de distancia se muestran como ejemplos en los diagramas. Con la curva 38 continuamente diferenciable ilustrada en la Figura 5, la resolución espacial aumenta continuamente. Se puede prever que se obtendrá un área 37 de proximidad con un radio 39, que está en un rango de 20 centímetros a 2 metros.

Por el contrario, la Figura 6 ilustra una función 36 de escalado no lineal en un diagrama D2, que está diseñada como una función 40 de escalado en dos etapas, lo que da como resultado dos etapas 41, 42 de la resolución espacial. El diagrama D1 corresponde al diagrama D1 de la Figura 5.

Cuando se alcanza el límite del área 37 de proximidad discreta en este caso, se pasa de la primera etapa 41 a la segunda etapa 42, lo que resulta en un salto 43 en la escala del elemento indicador 26 de distancia. La resolución espacial puede ser, por ejemplo, un gradiente local o una pendiente local 44 de la función 36 de escalado. Así pues, entre las dos etapas 41, 42, el gradiente 44 se incrementa en términos de cantidad. El gradiente 44 puede definirse, por ejemplo, como el cociente AL/AA, es decir, puede indicar una relación de un cambio AL del parámetro L de tamaño a un cambio predeterminado AA de la distancia A, donde AA puede estar en un rango de 10 cm a 1 m. El cálculo también puede hacerse de manera relativa, por ejemplo, como una variación porcentual.

La Figura 7 ilustra un contenido 45 de visualización alternativo para el dispositivo indicador 20, para el cual no se requiere ninguna imagen 25 de cámara. El elemento indicador 26 de distancia puede diseñarse como un gráfico 46 de barras, cuya longitud L representa el parámetro de tamaño establecido por el dispositivo 19 de mando en función de la distancia A. También aquí se puede utilizar aquí una función 36 de escalado no lineal para convertir el valor actual de distancia en el valor de la longitud L.

Puede proporcionarse un elemento gráfico 47 adicional que pueda cambiarse al color que se muestra si la velocidad V del vehículo 10 de motor se sitúa por encima del umbral descrito.

La Figura 8 ilustra de nuevo los pasos descritos del método que lleva a cabo el dispositivo 19 de mando.

En un paso S10, las coordenadas 24 del objetivo de la posición 14 de acoplamiento pueden determinarse por el dispositivo 19 de mando, es decir, pueden ser recibidas o calculadas de forma automática. En el paso S11, el elemento gráfico 26 indicador de distancia se puede mostrar al conductor utilizando el dispositivo indicador 20. En el paso S12 se puede determinar el valor actual de la distancia A del vehículo 10 de motor respecto a la posición 14 de acoplamiento. En un paso S13, la función 36 de escalado no lineal puede utilizarse para determinar el valor del parámetro de tamaño del elemento indicador 26 de distancia, por ejemplo su longitud L, además del valor de distancia determinado de la distancia A. Posteriormente, el elemento indicador 26 de distancia puede visualizarse de nuevo en el paso S11 con el valor actualizado del parámetro de tamaño, por ejemplo, la longitud L, y continuar con el paso S12.

El Asistente de Acoplamiento de Remolques (AAA, por sus siglas en alemán) así formado ayuda mediante el uso de un procesador de imágenes a reconocer automáticamente la barra de tracción y a ilustrar gráficamente la distancia a esta.

En caso de que el conductor siga estando demasiado lejos del remolque, el AAA retrocedería primero en línea recta hasta que el procesador de imágenes detectase el remolque. Sin embargo, el conductor puede ayudar al sistema marcando el remolque (véase la Figura 3).

Un aspecto esencial es informar al conductor de la distancia que aún debe recorrer. La determinación manual en la imagen de cámara es difícil: Sin embargo, si la barra de tracción del remolque está en la posición de acoplamiento ideal (barra de tracción directamente encima de la bola de enganche de remolque), dependiendo de la posición de la manivela del remolque, puede que no sea visible. Esto supondría que el conductor condujese demasiado lejos, por ejemplo.

La solución para ello es que el sistema determine automáticamente la distancia de conducción restante (reconocimiento de la posición del objetivo en la imagen de cámara, transformación de la coordenada de imagen en la coordenada global) e informe al conductor a través del dispositivo de mando (HMI, Human Machine Interface, interfaz hombre-máquina). Aquí se pueden implementar 2 variantes:

a) Flecha de aumento o gráfico de barras en el panel de instrumentos (Figura 7)

b) Flecha de aumento como superposición en la imagen de cámara (Figura 4)

En general, el ejemplo muestra cómo la invención puede proporcionar un dispositivo de mando para ayudar a un conductor a acoplar un vehículo de motor a un remolque.

Leyendas

10 Vehículo de motor

11 Remolque

12 Enganche de remolque

13 Barra de tracción del remolque

14 Posición de acoplamiento

15 Movimiento vertical

16 Gancho del remolque

17 Bola

18 Cámara

19 Dispositivo de mando

20 Dispositivo indicador

21 Zona de detección

22 Entorno

23 Parte trasera

24 Coordenadas del objetivo

25 Imagen de cámara

26 Elemento indicador de distancia

27 Distancia de aproximación

28 Procesador de imágenes

29 Dedo

30 Área de imagen

31 Rastreo

32 Movimiento de desplazamiento

33 Longitud

34 Color

35 Función de escalado lineal

36 Función de escalado no lineal

37 Área de proximidad

38 Curva

39 Radio

40 Función de cambio

41 Etapa

42 Etapa

43 Salto

44 Gradiente local

45 Contenido de visualización

46 Gráfico de barras

47 Elemento indicador adicional

A Distancia

A0, A1, A2 Valor de distancia

D1, D2 Diagrama

S10 - S13 Paso del método

Z1 - Z3 Estado de visualización

Claims

REIVINDICACIONES

i. Método de manejo de un dispositivo (19) de mando para un vehículo (10) de motor con el fin de ayudar al conductor a maniobrar el vehículo (10) de motor hacia un remolque (11) para acoplarlo a este último, donde coordenadas (24) del objetivo de una posición (14) de acoplamiento prevista para el vehículo (10) de motor se determinan mediante el dispositivo (19) de mando y se repiten, mientras que un elemento gráfico (26) indicador de distancia se muestra al conductor mediante un dispositivo indicador (20), se determina un valor (A0, A1, A2) de distancia actual de una distancia (A) del vehículo (10) de motor respecto a la posición (14) de acoplamiento y se ajusta un parámetro (L) de tamaño predeterminado del elemento gráfico (26) indicador de distancia en función del valor (A0, A1, A2) de distancia actual, caracterizado por que

para una conversión del valor (A0, A1, A2) de distancia actual determinado respectivamente en un valor del parámetro (L) de tamaño a fijar se utiliza una función (36) de escalado no lineal, la cual permite una mayor resolución espacial en al menos un área (37) de proximidad predeterminada alrededor de la posición (14) de acoplamiento que fuera del área (37) de proximidad respectiva.
2. Método según la reivindicación 1, donde se toma como resolución espacial un cociente de un cambio (AL) en el parámetro (L) de tamaño a un cambio predeterminado (AA) de la distancia (A).
3. Método según una de las reivindicaciones precedentes, donde se proporciona una curva (38) continuamente diferenciable o una función (40) de cambio de dos o más etapas como función (36) de escalado.
4. Método según una de las reivindicaciones precedentes, donde se muestra un gráfico (46) de barras o una flecha como elemento gráfico (26) indicador de distancia, y su respectiva longitud se establece como el parámetro (L) de tamaño.
5. Método según una de las reivindicaciones precedentes, donde se muestra el elemento gráfico (26) indicador de distancia mientras el conductor realiza al menos un movimiento longitudinal del vehículo (10) de motor.
6. Método según una de las reivindicaciones precedentes, donde una velocidad (V) de desplazamiento absoluta y/o una velocidad de desplazamiento relativa con respecto a la posición (14) de acoplamiento se determina mediante el dispositivo (19) de mando y como resultado de la prueba se determina si la velocidad (V) de desplazamiento respectiva es mayor que un valor umbral predeterminado, y se ajusta otro parámetro de salida del elemento gráfico (26) indicador de distancia, el cual es diferente del parámetro (L) de tamaño, y/o otro elemento indicador (47) mostrado en el dispositivo indicador (20) y/o una salida acústica en función del resultado de la prueba.
7. Método según la reivindicación 6, donde el valor umbral se ajusta en función del valor (A0, A1, A2) de distancia determinado.
8. Método según la reivindicación 6 o 7, donde, en función de la velocidad (V) de desplazamiento respectiva determinada y el valor (A0, A1, A2) de distancia determinado, se determina como resultado de una prueba adicional si la velocidad (V) de desplazamiento respectiva será probablemente mayor que el valor umbral dentro de un período de tiempo predeterminado, y el parámetro de salida se establece en función del resultado de la prueba adicional.
9. Método según una de las reivindicaciones precedentes, donde se determina como posición (14) de acoplamiento una posición relativa del vehículo (10) de motor respecto al remolque (11), en la que un mecanismo (16) de acoplamiento de una barra (13) de tracción del remolque (11) está dispuesto verticalmente (15) sobre un enganche (12) de remolque del vehículo (10) de motor.
10. Método según una de las reivindicaciones precedentes, donde las coordenadas (24) del objetivo se determinan mediante un procesador (28) de imágenes que recibe una o varias veces al menos una imagen (25) de cámara de al menos una cámara (18) y reconoce un componente predeterminado del remolque (11) en la al menos una imagen (25) de cámara y determina una posición relativa del vehículo (10) de motor con respecto al componente y determina las coordenadas (24) del objetivo a partir de la posición relativa determinada.
11. Método según una de las reivindicaciones precedentes, donde para una selección del remolque (11) en un entorno (22) del vehículo (10) de motor se visualiza, por medio del dispositivo indicador (20), al menos una imagen (25) de cámara del entorno (22) y se recibe una selección del usuario de un área (30) de imagen de la al menos una imagen (25) de cámara y el área (30) de imagen se utiliza como base para determinar la posición (14) de acoplamiento.
12. Dispositivo (19) de mando con un dispositivo de cálculo diseñado para llevar a cabo un método según una de las reivindicaciones precedentes.
13. Vehículo (10) de motor con un dispositivo (19) de mando según la reivindicación 12.