WO2023144162A1 - Method and control device for determining a coupling position of a coupling of a combination of vehicles - Google Patents

Method and control device for determining a coupling position of a coupling of a combination of vehicles Download PDF

Info

Publication number
WO2023144162A1
WO2023144162A1 PCT/EP2023/051725 EP2023051725W WO2023144162A1 WO 2023144162 A1 WO2023144162 A1 WO 2023144162A1 EP 2023051725 W EP2023051725 W EP 2023051725W WO 2023144162 A1 WO2023144162 A1 WO 2023144162A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
length
coupling
estimated
estimate
vehicle
Prior art date
Application number
PCT/EP2023/051725
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Kai Buechler
Sebastian MUTH
Matthias Eix
Original Assignee
Robert Bosch Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch Gmbh filed Critical Robert Bosch Gmbh
Publication of WO2023144162A1 publication Critical patent/WO2023144162A1/en

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60D—VEHICLE CONNECTIONS
    • B60D1/00—Traction couplings; Hitches; Draw-gear; Towing devices
    • B60D1/58—Auxiliary devices
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S15/00—Systems using the reflection or reradiation of acoustic waves, e.g. sonar systems
    • G01S15/02—Systems using the reflection or reradiation of acoustic waves, e.g. sonar systems using reflection of acoustic waves
    • G01S15/06—Systems determining the position data of a target
    • G01S15/08—Systems for measuring distance only
    • G01S15/32—Systems for measuring distance only using transmission of continuous waves, whether amplitude-, frequency-, or phase-modulated, or unmodulated
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S15/00—Systems using the reflection or reradiation of acoustic waves, e.g. sonar systems
    • G01S15/02—Systems using the reflection or reradiation of acoustic waves, e.g. sonar systems using reflection of acoustic waves
    • G01S15/06—Systems determining the position data of a target
    • G01S15/42—Simultaneous measurement of distance and other co-ordinates
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/02—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S13/00
    • G01S7/41—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S13/00 using analysis of echo signal for target characterisation; Target signature; Target cross-section
    • G01S7/415—Identification of targets based on measurements of movement associated with the target

Definitions

  • the approach is based on a method and a control device for determining a clutch position of a clutch of a vehicle combination according to the species of the independent claims.
  • the subject of the present approach is also a computer program.
  • Driver assistance systems whose task is to monitor the lateral area of a vehicle (e.g. blind spot monitoring) should be able to actively deal with coupled trailers, since in the worst case this can lead to false warnings and thus to less acceptance of the system by the driver. While such a system can simply be deactivated for passenger car applications, the same procedure would be unthinkable for commercial vehicles. In order to be able to continue to guarantee the function of the assistance system for commercial vehicles, the presence of a trailer should be expected and dealt with.
  • WO 2020/207572 A1 describes a method for determining a wheelbase of a vehicle trailer for a vehicle combination with a towing vehicle and the at least one vehicle trailer.
  • a commercial vehicle offers a user many options for retrofitting and/or adaptation with regard to installed clutches and in particular with regard to their position on the vehicle chassis.
  • Fifth wheel couplings that can be adjusted by the driver are common, as are retrofitted low or high couplings. These diverse possibilities mean that during operation it cannot be assumed that all installed couplings and/or the position of the couplings are known. Since the position of the hitch has a significant influence on the motion behavior of the trailer, precise knowledge of its position, as described in the approach presented, improves the quality of a kinematic model significantly. As a result, this leads to a better estimation of the position of the trailer or trailers and thus to fewer false reactions from an assistance system. At the same time, this can increase road safety for other road users.
  • a method for determining a coupling position of a coupling element and additionally or alternatively a length of the coupling element is presented, which is designed to couple a second vehicle part to a first vehicle part of a vehicle combination, the method including a step of reading in an articulation angle and an axle position at least a wheel axle of the second vehicle part, a step of determining a length estimate for the length of the coupling element using the articulation angle and at least one coordinate of the axle position, and a clutch position estimate of the clutch position using at least one further coordinate of the axle position and the length estimate of the coupling element and one step of outputting the coupling position estimate as the coupling position and/or the length estimate as the length of the coupling element.
  • the method can be carried out, for example, for a vehicle combination that includes the first and the second vehicle part.
  • the first part of the vehicle can be implemented as a towing vehicle, for example a truck.
  • the second vehicle part can be formed, for example, as a vehicle trailer.
  • the vehicle combination can have a plurality of vehicle trailers.
  • the coupling element can be formed, for example, as a drawbar, which is connected to at least one wheel axle of the second vehicle part.
  • the articulation angle can, for example, represent an angle by which an orientation of the second vehicle part can deviate relative to the first vehicle part.
  • the coordinate of the axle position can be, for example, the connection point at which the center of an axle of the second vehicle part lies or a wheel of the second vehicle part is connected to the wheel axle.
  • the length estimate and additionally or alternatively the clutch position estimate can be determined using a track width value of the second vehicle part.
  • the lane width value can represent half a lane width of the second vehicle part.
  • the lane width value can be used, for example, as an assumed value that can be based on a roadway that is currently being traveled on, merely by way of example.
  • the lane width value can be stored in a memory unit, for example, or can be determined using sensor data, for example.
  • half the track width value can represent, for example, a distance between the coupling point of the wheel with the wheel axle and the coupling element.
  • the method may include a step of providing the articulation angle and the axle position before the reading step, wherein the axle position can be estimated using a distance sensor, and wherein the articulation angle using the estimated axle position, an assumed coupling position and an assumed length of the coupling element as well can additionally or alternatively be estimated using, for example, a static or dynamic vehicle motion parameter.
  • the distance sensor can be formed, for example, as a radar sensor, a lidar sensor, a camera or, for example, as an ultrasonic sensor.
  • the distance sensor can be configured to detect a distance from the distance sensor to the axle position.
  • the vehicle's own movement parameter can represent vehicle-specific data, for example, such as speed values, braking torques, steering angle, effective wheelbase or acceleration values.
  • the articulation angle can be provided in the step of providing, in particular by a model or a direct measurement by a sensor such as a potentiometer, a lidar system, a radar system or the like, which can be obtained using the vehicle's own motion parameter, which can represent a speed and additionally or alternatively a yaw rate of the second vehicle part and/or the first vehicle part.
  • a sensor such as a potentiometer, a lidar system, a radar system or the like
  • the vehicle's own motion parameter which can represent a speed and additionally or alternatively a yaw rate of the second vehicle part and/or the first vehicle part.
  • the vehicle's own movement parameter can be detected using the distance sensor.
  • the vehicle's own movement parameter can also be detected, for example, using a sensor unit that is installed in the vehicle anyway.
  • the steps of the method can be carried out repeatedly, it being possible for the estimated clutch position value to be used as the assumed clutch position and the estimated length value to be used as the assumed length in a step of providing which is carried out repeatedly.
  • a new reference value can advantageously be generated in this way, on the basis of which the repeated steps of the method are carried out can. In this way, a regular check can advantageously be carried out, which means for example at defined time intervals.
  • the estimated length and additionally or alternatively the estimated clutch position can be determined using an estimated length determined in a previous determination step and additionally or alternatively an estimated clutch position.
  • the corresponding values, ie the length estimate and additionally or alternatively the clutch position estimate can be updated as a result.
  • a (for example mathematical) filter or an estimation method in particular a filter from the group of Kalman filters or a maximum likelihood filter, can be used in the determination step in order to obtain a quality of the estimated clutch position value and the estimated length value.
  • the length estimate and additionally or alternatively the clutch position estimate as well as the length estimate determined in a previous determination step and additionally or alternatively the previously determined clutch position estimate can be used as input parameters for the filter.
  • the method can include a step of checking whether the length estimate and additionally or alternatively the clutch position estimate, in particular each, meet a predetermined criterion, it being possible for the steps of the method to be carried out repeatedly if the criterion, in particular for the length estimate and/or for the clutch position estimate, is not met.
  • the criterion can be defined, for example, as a deviation from an estimated length value and/or estimated clutch position value determined in a previous determination step, which deviation cannot amount to more than 10%, for example.
  • a quality of the estimated value of the clutch position can be determined, by means of which, for example, a repetition or termination of the method can be determined.
  • the steps of the method can be repeated as long as the criterion is not met. Additionally or alternatively, the method can be terminated when the specified criterion is met. Advantageously, it can thereby be regularly checked whether the criterion is met.
  • the articulation angle and additionally or alternatively the axle position can be read in, which can be determined in a sensor-specific manner, for example by means of additional speed information.
  • This speed information can be obtained, for example, as micro-Doppler information or from an optical flow, for example from a camera system.
  • the sensor-specific determination of the axle position can include a determination of micro-Doppler information based on distance data, in particular radar data, determined by means of the distance sensor, in particular a radar sensor.
  • a position and/or number of wheels of the second vehicle part, in particular the axle position can be determined on the basis of the micro-Doppler information. Due to the rotation of the rims, areas of the rims move towards the radar sensor and other areas move away from the radar sensor. This typical speed distribution can be recognized using the micro-Doppler effect, so that the position of the wheels or the axle position can be determined exactly.
  • micro-Doppler effect for radar data or radar signals is known, see for example the publication by Victor Chen et al.: "Micro-Doppler Effect in Radar: Phenomenon, Model, and Simulation Study” in IEEE Transactions on Aerospace and Electronic Systems, Vol 42, No. 1, January 2006.
  • This method can be implemented, for example, in software or hardware or in a mixed form of software and hardware, for example in a control unit.
  • the approach presented here also creates a device that is designed to carry out, control or implement the steps of a variant of a method presented here in corresponding devices.
  • the object on which the invention is based can also be achieved quickly and efficiently by this embodiment variant of the invention in the form of a device.
  • the device can have at least one computing unit for processing signals or data, at least one memory unit for storing signals or data, at least one interface to a sensor or an actuator for reading in sensor signals from the sensor or for outputting data or control signals to the Have actuator and / or at least one communication interface for reading or outputting data that are embedded in a communication protocol.
  • the arithmetic unit can be, for example, a signal processor, a microcontroller or the like, with the memory unit being able to be a flash memory, an EEPROM or a magnetic memory unit.
  • the communication interface can be designed to read in or output data wirelessly and/or by wire, wherein a communication interface that can read in or output wire-bound data can, for example, read this data electrically or optically from a corresponding data transmission line or can output it to a corresponding data transmission line.
  • a device can be understood to mean an electrical device that processes sensor signals and, depending thereon, outputs control and/or data signals.
  • the device can have an interface that can be configured as hardware and/or software.
  • the interfaces can be part of a so-called system ASIC, for example, which contains various functions of the device.
  • system ASIC system ASIC
  • the interfaces can be separate integrated circuits or to consist at least partially of discrete components.
  • the interfaces can be software modules which are present, for example, on a microcontroller alongside other software modules.
  • a computer program product or computer program with program code which can be stored on a machine-readable carrier or storage medium such as a semiconductor memory, a hard disk memory or an optical memory and for carrying out, implementing and/or controlling the steps of the method according to one of the embodiments described above, is also advantageous is used, in particular if the program product or program is executed on a computer or a control device.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of a vehicle combination in which a device according to an exemplary embodiment is used
  • FIG. 2 shows a schematic representation of a combination of vehicles in which a device according to an exemplary embodiment is used
  • FIG. 3 shows a flow chart of a method according to an embodiment for determining a coupling position of the coupling element and/or a length of the coupling element
  • FIG. 4 shows a flow chart of an embodiment of a method for determining a coupling position of the coupling element and/or a length of the coupling element
  • FIG. 5 shows a block diagram of a device according to an embodiment
  • FIG. 6 shows a schematic representation of detected detections for use in an exemplary embodiment of the approach presented here.
  • the vehicle assembly 100 has a first vehicle part 105 and a second vehicle part 110 which are connected to one another by means of a coupling element 115 .
  • the vehicle combination 100 is also referred to as a vehicle combination, for example, which has a towing vehicle and, for example, a vehicle trailer.
  • the first vehicle part 105 is in the form of a towing vehicle and the second vehicle part 110 is in the form of a vehicle trailer.
  • the first vehicle part 105 is formed, for example, as a truck or, for example, as a utility vehicle.
  • a commercial vehicle is also implemented as a tractor or a construction machine, for example.
  • the coupling element 115 is realized, for example, as a vehicle drawbar, which is coupled to at least one wheel axle 120 of the second vehicle part 110, for example.
  • the vehicle network 100 in particular the first vehicle part 105, has a device 125 which is designed to carry out or control a method for determining a coupling position of the coupling element and/or a length of the coupling element 115.
  • a kink angle 0 and optionally a vehicle movement parameter 127 are used.
  • the device 125 is formed, for example, as a control device or as part of a control device.
  • the vehicle assembly 100 more precisely the first vehicle part 105, has at least one distance sensor 130, which is designed to detect distances within a surrounding area 135 of the vehicle assembly 100, such as a coordinate of the axle position A of the at least one wheel axle 120.
  • FIG. 2 shows a schematic representation of a vehicle combination 100 in which a device according to an exemplary embodiment is used.
  • the vehicle network 100 is similar to the vehicle network 100 described in Fig. 1. According to this exemplary embodiment, only those for the one shown in Fig. 3 described method determined and / or given sizes shown graphically.
  • the method is used to calculate a length estimate L for the length of the coupling element using a kink angle 0 and at least one coordinate of the axis position A and/or a coupling position 200, which means an estimated coupling position value K of the coupling element using at least one other coordinate of the axis position and the length estimate L of the coupling element is determined.
  • the length of the coupling element, or the estimated length value L is also referred to as the element length L, for example.
  • a track width in particular half a track width, is taken into account in the method, which is included as a track width value B in the method.
  • Half the track width is assumed, for example, with the track width value B suitable for the application.
  • the approach presented enables an evaluation of sensor data, for example from a radar sensor, which was previously also described as a distance sensor, using a clutch position estimate for radar-based driver assistance systems for commercial vehicles, for example.
  • a sensor provides position and speed data.
  • position and in particular the speed data are used, in particular the micro-Doppler information, in order to detect the location of the axle packages of the trailer.
  • micro-Doppler information is used, in particular the micro-Doppler information, in order to detect the location of the axle packages of the trailer.
  • the algorithm described below is executed cyclically, for example, as soon as new data from the radar sensor is available.
  • a motion model of the axle package is updated with the current vehicle motion parameters and an initially assumed clutch position as well as an assumed estimated length value L, so that the position estimate and radar data coincide in time, which is also referred to as prediction.
  • the radar data is then assigned to the prediction of the axle package position, which is referred to as association.
  • the clutch position is estimated with help the associated detections of the radar assigned to the axis package. This estimate uses the mathematical relationship shown in Fig. 2:
  • the coupling position is always positioned in the middle of the vehicle, it only has an x-component.
  • the element length L is estimated by: where A y corresponds to the y component of the axis position, which is obtained by evaluating the radar data.
  • Half the track width B can be assumed to be a value suitable for the application, with 1.275 m being a good choice for most trailers on the road.
  • the clutch is then estimated by: where A x corresponds to the x-component of the axis position, which is obtained by evaluating the radar data.
  • the coupling position estimate and the element length are then updated to it. The additional estimation of the momentary uncertainty of the parameters suggests the use of a filter.
  • the estimation process is completed. If the quality is not sufficient, the process is repeated until the termination criterion is reached.
  • FIG. 3 shows a flow chart of a method 300 according to an embodiment for determining a coupling position of the coupling element and/or a length of the coupling element.
  • Method 300 is carried out or actuated for a vehicle combination, as was described in one of FIGS. 1 to 2, for example.
  • the method 300 comprises a step 305 of reading in, a step 310 of determining and a step 315 of outputting.
  • step 305 of reading in an articulation angle and an axle position of at least one wheel axle of the second vehicle part are read in.
  • a length estimate for the length of the coupling element is determined using the articulation angle and at least one coordinate of the axis position.
  • an estimated value of the coupling position is determined using at least one further coordinate of the axis position and the determined estimated length of the coupling element.
  • the estimated value of the coupling position is output as the coupling position and/or the estimated length value is output as the length of the coupling element.
  • the method 300 comprises a step 320 of providing the articulation angle and the axle position before the step 305 of reading in, the axle position being estimated using a distance sensor like this one was only described by way of example in FIG. 1 .
  • the articulation angle is estimated using the estimated axle position, an assumed coupling position and an assumed length of the coupling element and/or using a vehicle's own motion parameter.
  • the vehicle's own movement parameter represents, for example, vehicle-specific data or values.
  • the vehicle's own motion parameter represents a speed and/or a yaw rate of the second vehicle part.
  • a checking step 325 it is checked whether the length estimate and/or the clutch position estimate meets a predetermined criterion.
  • steps 305, 310, 315, 320, 325 of method 300 are carried out repeatedly if the criterion is not met. This means that the method 300 is repeated as long as the criterion is not met.
  • the method 300 is ended when the predefined criterion is met. In this case, for example, in a step of providing that is carried out repeatedly, the estimated clutch position value is used as the assumed clutch position and the estimated length value is used as the assumed length, and a new reference value is thus generated.
  • the articulation angle and/or the axle position in step 305 of reading in is only optionally read in using speed information that is determined, for example, as wheel-specific micro-Doppler information or as information from an optical flow obtained by means of a camera system.
  • the length estimate and/or the clutch position estimate is also optionally determined using a track width value of the second vehicle part, which represents half a track width, for example.
  • the estimated length and/or the estimated clutch position is determined using an estimated length and/or estimated clutch position determined in a previous step 310 of determination, which act, for example, as base values for updating the values to be determined.
  • a Kalman filter is used to obtain a quality of the clutch position estimate and the length estimate. For example, the estimated length and/or the Coupling position estimate and determined in a previous step 310 of determining length estimate and / or clutch position estimate used as input parameters for the Kalman filter.
  • FIG. 4 shows a flow chart of an embodiment of a method 300 for determining a coupling position of the coupling element and/or a length of the coupling element.
  • the method 300 corresponds or is similar to the method 300 described in FIG. 3 , for example, and is described in different words according to this exemplary embodiment.
  • step 320 of providing according to this exemplary embodiment differs from step 320 described in FIG.
  • first sub-step 400 for example, a vehicle speed value, that is to say for a vehicle's own movement parameter, is provided for carrying out the second sub-step 405.
  • vehicle speed value provided in first sub-step 400 is read into a predefined model for, for example, a first axle assembly of the second vehicle part, resulting in the articulation angle, for example, which is used further in subsequent step 305 of method 300.
  • the data recorded by the distance sensor is provided as axis position data, which is also used further in the subsequent step 305 of the method 300.
  • step 305 of reading in for example, the axle position data that have been read in, which are also generally referred to below as radar data, are associated with the axle package modeled in second partial step 405 .
  • a new estimated value for a coupling position and a length of the coupling element is generated in step 310 of determination.
  • the corresponding values, ie the clutch position estimate and the length estimate, are optionally updated and/or an uncertainty of the values is estimated.
  • step 325 of checking a check is made as to whether or not the termination criterion is met. If the criterion is not met, steps 320, 305, 310, 315, 325 of method 300 are repeated and/or performed in a different order than described.
  • Device 125 can be used, for example, for a combination of vehicles, as described, for example, in Fig. 1, and is designed, for example, to control or carry out a method for determining a coupling position of the coupling element and/or a length of the coupling element, as is the case, for example, in at least one of Figures 3 to 4 has been described.
  • the device 125 has a reading unit 500 , a determination unit 505 and an output unit 510 .
  • the reading unit 500 is designed to read in an articulation angle 0 and an axle position A of at least one wheel axle of the second vehicle part.
  • Determination unit 505 is designed to estimate the length L for the length of the coupling element using the articulation angle 0 and at least one coordinate of the axis position A, and the estimated coupling position value K of the coupling position using at least one further coordinate of the axis position A and the estimated length L of the coupling element determine.
  • the output unit 515 is designed to output the estimated clutch position value K as the clutch position and the estimated length value L as the length of the coupling element.
  • FIG. 6 shows a schematic representation of detected detections for use in an exemplary embodiment of the approach presented here.
  • the detections shown in FIG. 6 are only to be understood as exemplary values that were recorded, for example, with distance sensors installed on the side, such as radar sensors, on a semitrailer tractor with a trailer attached.
  • the algorithm described was implemented as a prototype.
  • a cycle comprising a radar sensor (0), a clutch position (1) which is opposite an origin in (0,0) and an estimated axle position (2) is therefore shown by way of example only.
  • the points 600 represent the detections of the radar sensor (0) and their arrows 605 an indication of a measured speed (related to the sensor coordinate system).
  • the connecting lines 607 represent detections of the radar sensor (0) associated with the axis position, whereas the line 610 represents element length L.
  • Embodiment according to one embodiment has both the first feature and the second feature and according to a further embodiment either only the first feature or only the second feature.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)

Abstract

The invention relates to a method for determining a coupling position of a coupling element (115) and/or a length of the coupling element (115) designed to couple a second vehicle part (110) to a first vehicle part (105) of a combination of vehicles (100), wherein the method has a step of reading an articulation angle (Θ) and an axle position (A) of at least one wheel axle (120) of the second vehicle part (110), a step of determining a length estimate for the length of the coupling element (115) using the articulation angle (Θ) and at least one coordinate of the axle position (A), and a coupling position estimate of the coupling position using at least one further coordinate of the axle position (A) and the length estimate of the coupling element (115), and a step of outputting the coupling position estimate as a coupling position and/or the length estimate as a length of the coupling element (115).

Description

Beschreibung Description
Titel title
Verfahren und Steuergerät zum Bestimmen einer Kupplungsposition einer Kupplung eines Fahrzeugverbunds Method and control device for determining a clutch position of a clutch of a vehicle combination
Stand der Technik State of the art
Der Ansatz geht von einem Verfahren und einem Steuergerät zum Bestimmen einer Kupplungsposition einer Kupplung eines Fahrzeugverbunds nach Gattung der unabhängigen Ansprüche aus. Gegenstand des vorliegenden Ansatzes ist auch ein Computerprogramm. The approach is based on a method and a control device for determining a clutch position of a clutch of a vehicle combination according to the species of the independent claims. The subject of the present approach is also a computer program.
Fahrerassistenzsysteme deren Aufgabe die Überwachung des seitlichen Bereichs eines Fahrzeuges darstellen (Beispielsweise Blind Spot Monitoring) sollten aktiv mit angekoppelten Anhängern umgehen können, da diese im schlechtesten Fall zu Falschwarnungen und damit zu einer niedrigeren Akzeptanz des Systems beim Fahrer führen kann. Während für PKW- Anwendungen ein solches System einfach deaktiviert werden kann, wäre selbiges Vorgehen für Nutzfahrzeuge nicht denkbar. Um die Funktion des Assistenzsystems für Nutzfahrzeuge weiterhin gewährleisten zu können, sollte mit der Präsenz eines Anhängers zwangsläufig gerechnet und umgegangen werden. Driver assistance systems whose task is to monitor the lateral area of a vehicle (e.g. blind spot monitoring) should be able to actively deal with coupled trailers, since in the worst case this can lead to false warnings and thus to less acceptance of the system by the driver. While such a system can simply be deactivated for passenger car applications, the same procedure would be unthinkable for commercial vehicles. In order to be able to continue to guarantee the function of the assistance system for commercial vehicles, the presence of a trailer should be expected and dealt with.
Die WO 2020/207572 Al beschreibt ein Verfahren zum Ermitteln eines Radstandes eines Fahrzeuganhängers für einen Fahrzeugverbund mit einem Zugfahrzeug und dem mindestens einen Fahrzeuganhänger. WO 2020/207572 A1 describes a method for determining a wheelbase of a vehicle trailer for a vehicle combination with a towing vehicle and the at least one vehicle trailer.
Offenbarung der Erfindung Vor diesem Hintergrund werden mit dem hier vorgestellten Ansatz ein verbessertes Verfahren zur Bestimmung einer Kupplungsposition einer Kupplung eines Fahrzeugverbunds, weiterhin ein verbessertes Steuergerät, das dieses Verfahren verwendet, sowie schließlich ein entsprechendes Computerprogramm gemäß den Hauptansprüchen, vorgestellt. Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im unabhängigen Anspruch angegebenen Vorrichtung möglich. Disclosure of Invention Against this background, with the approach presented here, an improved method for determining a clutch position of a clutch of a vehicle combination, an improved control unit that uses this method, and finally a corresponding computer program according to the main claims are presented. Advantageous developments and improvements of the device specified in the independent claim are possible as a result of the measures listed in the dependent claims.
Ein Nutzfahrzeug bietet einem Nutzer viele Möglichkeiten zur Nachrüstung und/oder Adaption bezüglich installierter Kupplungen und insbesondere bezüglich deren Position am Fahrzeugchassis. So sind vom Fahrer verstellbare Sattelkupplungen üblich, ebenso wie nachgerüstete Tief- oder Hochkupplungen. Diese vielfältigen Möglichkeiten führen dazu, dass im Betrieb nicht davon ausgegangen werden kann, dass alle installierten Kupplungen und/oder die Position der Kupplungen bekannt ist. Da die Kupplungsposition einen wesentlichen Einfluss auf das Bewegungsverhalten des Anhängers hat, verbessert eine genaue Kenntnis über deren Position, wie es in dem vorgestellten Ansatz beschrieben wird, die Güte eines kinematischen Modells wesentlich. Dies führt in der Folge zu einer besseren Positionsschätzung des oder der Anhänger und damit zu weniger Falschreaktion eines Assistenzsystems. Gleichzeitig kann dadurch eine Verkehrssicherheit für weitere Verkehrsteilnehmer erhöht werden. A commercial vehicle offers a user many options for retrofitting and/or adaptation with regard to installed clutches and in particular with regard to their position on the vehicle chassis. Fifth wheel couplings that can be adjusted by the driver are common, as are retrofitted low or high couplings. These diverse possibilities mean that during operation it cannot be assumed that all installed couplings and/or the position of the couplings are known. Since the position of the hitch has a significant influence on the motion behavior of the trailer, precise knowledge of its position, as described in the approach presented, improves the quality of a kinematic model significantly. As a result, this leads to a better estimation of the position of the trailer or trailers and thus to fewer false reactions from an assistance system. At the same time, this can increase road safety for other road users.
Es wird ein Verfahren zum Bestimmen einer Kupplungsposition eines Kopplungselements und zusätzlich oder alternativ einer Länge des Kopplungselements vorgestellt, das ausgebildet ist, um einen zweiten Fahrzeugteil mit einem ersten Fahrzeugteil eines Fahrzeugverbunds zu koppeln, wobei das Verfahren einen Schritt des Einlesens eines Knickwinkels und einer Achsposition mindestens einer Radachse des zweiten Fahrzeugteils, einen Schritt des Ermittelns eines Längenschätzwerts für die Länge des Kopplungselements unter Verwendung des Knickwinkels und mindestens einer Koordinate der Achsposition, und eines Kupplungspositionsschätzwerts der Kupplungsposition unter Verwendung mindestens einer weiteren Koordinate der Achsposition und des Längenschätzwerts des Kopplungselements und einen Schritt des Ausgebens des Kupplungspositionsschätzwerts als Kupplungsposition und/oder des Längenschätzwerts als Länge des Kopplungselements umfasst. A method for determining a coupling position of a coupling element and additionally or alternatively a length of the coupling element is presented, which is designed to couple a second vehicle part to a first vehicle part of a vehicle combination, the method including a step of reading in an articulation angle and an axle position at least a wheel axle of the second vehicle part, a step of determining a length estimate for the length of the coupling element using the articulation angle and at least one coordinate of the axle position, and a clutch position estimate of the clutch position using at least one further coordinate of the axle position and the length estimate of the coupling element and one step of outputting the coupling position estimate as the coupling position and/or the length estimate as the length of the coupling element.
Das Verfahren kann beispielsweise für einen Fahrzeugverbund durchgeführt werden, der den ersten und den zweiten Fahrzeugteil umfasst. Der erste Fahrzeugteil kann dabei beispielsweise als ein Zugfahrzeug realisiert sein, beispielsweise ein Lastkraftwagen (LKW). Entsprechend kann der zweite Fahrzeugteil beispielsweise als ein Fahrzeuganhänger ausgeformt sein. Beispielsweise kann der Fahrzeugverbund eine Mehrzahl von Fahrzeuganhängern aufweisen. Das Kopplungselement kann beispielsweise als eine Deichsel ausgeformt sein, die mit mindestens einer Radachse des zweiten Fahrzeugteils verbunden ist. Der Knickwinkel kann beispielsweise einen Winkel repräsentieren, um den eine Ausrichtung des zweiten Fahrzeugteils relativ zum ersten Fahrzeugteil abweichen kann. Die Koordinate der Achsposition kann beispielsweise die Verbindungsstelle sein, an der die Mitte einer Achse des zweiten Fahrzeugteils liegt oder ein Rad des zweiten Fahrzeugteils mit der Radachse verbunden ist. Durch das Ermitteln der entsprechenden Werte können beispielsweise Kurvenfahrten sicherer gestaltet werden, da eine Trajektorie des zweiten Fahrzeugteils beispielsweise präzise rekonstruiert oder prädiziert werden kann. Dadurch können zugleich beispielsweise Zugfahrzeugführer und/oder weitere Verkehrsteilnehmer vor Gefahrensituationen gewarnt werden. The method can be carried out, for example, for a vehicle combination that includes the first and the second vehicle part. The first part of the vehicle can be implemented as a towing vehicle, for example a truck. Correspondingly, the second vehicle part can be formed, for example, as a vehicle trailer. For example, the vehicle combination can have a plurality of vehicle trailers. The coupling element can be formed, for example, as a drawbar, which is connected to at least one wheel axle of the second vehicle part. The articulation angle can, for example, represent an angle by which an orientation of the second vehicle part can deviate relative to the first vehicle part. The coordinate of the axle position can be, for example, the connection point at which the center of an axle of the second vehicle part lies or a wheel of the second vehicle part is connected to the wheel axle. By determining the corresponding values, cornering can be made safer, for example, since a trajectory of the second vehicle part can be precisely reconstructed or predicted, for example. As a result, train drivers and/or other road users, for example, can be warned of dangerous situations at the same time.
Gemäß einer Ausführungsform kann im Schritt des Ermittelns der Längenschätzwert und zusätzlich oder alternativ der Kupplungspositionsschätzwert unter Verwendung eines Spurbreitenwerts des zweiten Fahrzeugteils ermittelt werden. Insbesondere kann der Spurbreitenwert eine halbe Spurbreite des zweiten Fahrzeugteils repräsentieren. Der Spurbreitenwert kann beispielsweise als ein angenommener Wert verwendet werden, der lediglich beispielhaft auf eine aktuell befahrene Fahrbahn angelehnt sein kann. Alternativ kann der Spurbreitenwert beispielsweise in einer Speichereinheit hinterlegt sein oder beispielsweise unter Verwendung von Sensordaten ermittelt werden. Der insbesondere halbe Spurbreitenwert kann beispielsweise einen Abstand zwischen der Koppelstelle des Rades mit der Radachse zu dem Kopplungselement repräsentieren. Das Verfahren kann einen Schritt des Bereitstellens des Knickwinkels und der Achsposition vor dem Schritt des Einlesens umfassen, wobei die Achsposition unter Verwendung eines Abstandssensors geschätzt werden kann, und wobei der Knickwinkel unter Verwendung der geschätzten Achsposition, einer angenommenen Kupplungsposition und einer angenommenen Länge des Kopplungselements sowie zusätzlich oder alternativ unter Verwendung eines beispielsweise statischen oder dynamischen Fahrzeugeigenbewegungsparameters geschätzt werden kann. Der Abstandssensor kann beispielsweise als ein Radarsensor, ein Lidarsensor, einer Kamera oder beispielsweise als ein Ultraschallsensor ausgeformt sein. Der Abstandsensor kann ausgeformt sein, um einen Abstand von dem Abstandsensor zu der Achsposition zu erfassen. Der Fahrzeugeigenbewegungsparameter kann beispielsweise fahrzeugspezifische Daten repräsentieren, wie beispielsweise Geschwindigkeitswerte, Bremsmomente, Lenkwinkel, effektiver Radstand oder Beschleunigungswerte. According to one specific embodiment, in the determination step, the length estimate and additionally or alternatively the clutch position estimate can be determined using a track width value of the second vehicle part. In particular, the lane width value can represent half a lane width of the second vehicle part. The lane width value can be used, for example, as an assumed value that can be based on a roadway that is currently being traveled on, merely by way of example. Alternatively, the lane width value can be stored in a memory unit, for example, or can be determined using sensor data, for example. In particular, half the track width value can represent, for example, a distance between the coupling point of the wheel with the wheel axle and the coupling element. The method may include a step of providing the articulation angle and the axle position before the reading step, wherein the axle position can be estimated using a distance sensor, and wherein the articulation angle using the estimated axle position, an assumed coupling position and an assumed length of the coupling element as well can additionally or alternatively be estimated using, for example, a static or dynamic vehicle motion parameter. The distance sensor can be formed, for example, as a radar sensor, a lidar sensor, a camera or, for example, as an ultrasonic sensor. The distance sensor can be configured to detect a distance from the distance sensor to the axle position. The vehicle's own movement parameter can represent vehicle-specific data, for example, such as speed values, braking torques, steering angle, effective wheelbase or acceleration values.
Gemäß einer Ausführungsform kann im Schritt des Bereitstellens der Knickwinkel, insbesondere durch ein Model oder eine direkte Messung durch einen Sensor wie ein Potentiometer, ein Lidar- System, ein Radar-System oder dergleichen, bereitgestellt werden, der unter Verwendung des Fahrzeugeigenbewegungsparameters erhalten werden kann, der eine Geschwindigkeit und zusätzlich oder alternativ eine Gierrate des zweiten Fahrzeugteils und/oder des ersten Fahrzeugteils repräsentieren kann. Vorteilhafterweise kann der Fahrzeugeigenbewegungsparameter unter Verwendung des Abstandsensors erfasst werden. Alternativ kann der Fahrzeugeigenbewegungsparameter auch beispielsweise unter Verwendung einer ohnehin in dem Fahrzeug verbauten Sensoreinheit erfasst werden. According to one embodiment, the articulation angle can be provided in the step of providing, in particular by a model or a direct measurement by a sensor such as a potentiometer, a lidar system, a radar system or the like, which can be obtained using the vehicle's own motion parameter, which can represent a speed and additionally or alternatively a yaw rate of the second vehicle part and/or the first vehicle part. Advantageously, the vehicle's own movement parameter can be detected using the distance sensor. Alternatively, the vehicle's own movement parameter can also be detected, for example, using a sensor unit that is installed in the vehicle anyway.
Ferner können die Schritte des Verfahrens wiederholt ausgeführt werden, wobei in einem wiederholt ausgeführten Schritt des Bereitstellens der Kupplungspositionsschätzwert als angenommene Kupplungsposition und der Längenschätzwert als angenommene Länge verwendet werden kann. Vorteilhafterweise kann dadurch ein neuer Referenzwert generiert werden, auf dessen Basis die wiederholten Schritte des Verfahrens durchgeführt werden können. Vorteilhafterweise kann dadurch eine regelmäßige Überprüfung, dass bedeutet beispielsweise in definierten zeitlichen Abständen, durchgeführt werden. Furthermore, the steps of the method can be carried out repeatedly, it being possible for the estimated clutch position value to be used as the assumed clutch position and the estimated length value to be used as the assumed length in a step of providing which is carried out repeatedly. A new reference value can advantageously be generated in this way, on the basis of which the repeated steps of the method are carried out can. In this way, a regular check can advantageously be carried out, which means for example at defined time intervals.
Gemäß einer Ausführungsform kann im Schritt des Ermittelns der Längenschätzwert und zusätzlich oder alternativ der Kupplungspositionsschätzwert unter Verwendung eines in einem vorangegangenen Schritt des Ermittelns ermittelten Längenschätzwerts und zusätzlich oder alternativ Kupplungspositionsschätzwerts ermittelt werden. Vorteilhafterweise kann dadurch die entsprechenden Werte, das bedeutet der Längenschätzwert und zusätzlich oder alternativ der Kupplungspositionsschätzwert aktualisiert werden. According to one specific embodiment, in the determination step, the estimated length and additionally or alternatively the estimated clutch position can be determined using an estimated length determined in a previous determination step and additionally or alternatively an estimated clutch position. Advantageously, the corresponding values, ie the length estimate and additionally or alternatively the clutch position estimate, can be updated as a result.
Weiterhin kann im Schritt des Ermittelns ein (beispielsweise mathematischer) Filter oder ein Schätzverfahren, insbesondere ein Filter aus der Gruppe der Kalman-Filter oder ein Maximum-Likelihood- Filter verwendet werden, um eine Güte des Kupplungspositionsschätzwerts und des Längenschätzwerts zu erhalten. Vorteilhafterweise können der Längenschätzwert und zusätzlich oder alternativ der Kupplungspositionsschätzwert sowie der in einem vorangegangenen Schritt des Ermittelns ermittelte Längenschätzwert und zusätzlich oder alternativ der zuvor ermittelte Kupplungspositionsschätzwert als Eingangsparameter für den Filter verwendet werden. Furthermore, a (for example mathematical) filter or an estimation method, in particular a filter from the group of Kalman filters or a maximum likelihood filter, can be used in the determination step in order to obtain a quality of the estimated clutch position value and the estimated length value. Advantageously, the length estimate and additionally or alternatively the clutch position estimate as well as the length estimate determined in a previous determination step and additionally or alternatively the previously determined clutch position estimate can be used as input parameters for the filter.
Weiterhin kann das Verfahren einen Schritt des Prüfens umfassen, ob der Längenschätzwert und zusätzlich oder alternativ der Kupplungspositionsschätzwert, insbesondere je, ein vorbestimmtes Kriterium erfüllen, wobei die Schritte des Verfahrens wiederholt durchgeführt werden können, wenn das Kriterium, insbesondere für den Längenschätzwert und/oder für den Kupplungspositionsschätzwert, nicht erfüllt wird. Das Kriterium kann beispielsweise als eine Abweichung von einem in einem vorangegangenen Schritt des Ermittelns ermittelten Längenschätzwert und/oder Kupplungspositionsschätzwert definiert sein, die beispielsweise nicht mehr als 10% betragen kann. Unter Verwendung des Kriteriums kann dabei beispielsweise eine Güte des Kupplungspositionsschätzwerts ermittelt werden, mittels der beispielsweise eine Wiederholung oder eine Beendigung des Verfahrens bestimmt werden kann. Furthermore, the method can include a step of checking whether the length estimate and additionally or alternatively the clutch position estimate, in particular each, meet a predetermined criterion, it being possible for the steps of the method to be carried out repeatedly if the criterion, in particular for the length estimate and/or for the clutch position estimate, is not met. The criterion can be defined, for example, as a deviation from an estimated length value and/or estimated clutch position value determined in a previous determination step, which deviation cannot amount to more than 10%, for example. Using the criterion, for example, a quality of the estimated value of the clutch position can be determined, by means of which, for example, a repetition or termination of the method can be determined.
Gemäß einer Ausführungsform können die Schritte des Verfahrens so lange wiederholt werden, solange das Kriterium nicht erfüllt wird. Zusätzlich oder alternativ kann das Verfahren beendet werden, wenn das vorgegebene Kriterium erfüllt wird. Vorteilhafterweise kann dadurch regelmäßig überprüft werden, ob das Kriterium erfüllt wird. According to one embodiment, the steps of the method can be repeated as long as the criterion is not met. Additionally or alternatively, the method can be terminated when the specified criterion is met. Advantageously, it can thereby be regularly checked whether the criterion is met.
Ferner kann im Schritt des Einlesens der Knickwinkel und zusätzlich oder alternativ die Achsposition eingelesen werden, welche sensorspezifisch bestimmt werden kann, beispielsweise durch eine zusätzliche Geschwindigkeitsinformation. Diese Geschwindigkeitsinformation kann beispielsweise als eine Mikro-Doppler-Information oder aus einem optischen Fluss, beispielsweise aus einem Kamera-System erhalten werden. Furthermore, in the step of reading in, the articulation angle and additionally or alternatively the axle position can be read in, which can be determined in a sensor-specific manner, for example by means of additional speed information. This speed information can be obtained, for example, as micro-Doppler information or from an optical flow, for example from a camera system.
Das sensorspezifische Bestimmen der Achsposition kann ein Bestimmen einer Mikrodoppler-Information anhand von mittels des Abstandsensors, insbesondere eines Radarsensors, ermittelten Abstandsdaten, insbesondere von Radardaten, umfassen. Anhand der Mikrodoppler-Information kann eine Position und/oder Anzahl von Rädern des zweiten Fahrzeugteils, insbesondere die Achsposition, ermittelt werden. Aufgrund der Rotation der Felgen bewegen sich Bereiche der Felgen auf den Radarsensor zu und andere Bereiche von dem Radarsensor weg. Diese typische Geschwindigkeitsverteilung kann anhand des Mikrodoppler- Effekts erkannt werden, sodass die Position der Räder bzw. die Achsposition exakt bestimmt werden kann. Der Mikrodoppler- Effekt für Radardaten bzw. Radarsignale ist bekannt, siehe bspw. die Veröffentlichung von Victor Chen et al.: „Micro-Doppler Effect in Radar: Phenomenon, Model, and Simulation Study“ in IEEE Transactions on Aerospace and Electronic Systems, Vol. 42, Nr. 1, Januar 2006. The sensor-specific determination of the axle position can include a determination of micro-Doppler information based on distance data, in particular radar data, determined by means of the distance sensor, in particular a radar sensor. A position and/or number of wheels of the second vehicle part, in particular the axle position, can be determined on the basis of the micro-Doppler information. Due to the rotation of the rims, areas of the rims move towards the radar sensor and other areas move away from the radar sensor. This typical speed distribution can be recognized using the micro-Doppler effect, so that the position of the wheels or the axle position can be determined exactly. The micro-Doppler effect for radar data or radar signals is known, see for example the publication by Victor Chen et al.: "Micro-Doppler Effect in Radar: Phenomenon, Model, and Simulation Study" in IEEE Transactions on Aerospace and Electronic Systems, Vol 42, No. 1, January 2006.
Dieses Verfahren kann beispielsweise in Software oder Hardware oder in einer Mischform aus Software und Hardware beispielsweise in einem Steuergerät implementiert sein. Der hier vorgestellte Ansatz schafft ferner eine Vorrichtung, die ausgebildet ist, um die Schritte einer Variante eines hier vorgestellten Verfahrens in entsprechenden Einrichtungen durchzuführen, anzusteuern bzw. umzusetzen. Auch durch diese Ausführungsvariante der Erfindung in Form einer Vorrichtung kann die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe schnell und effizient gelöst werden. This method can be implemented, for example, in software or hardware or in a mixed form of software and hardware, for example in a control unit. The approach presented here also creates a device that is designed to carry out, control or implement the steps of a variant of a method presented here in corresponding devices. The object on which the invention is based can also be achieved quickly and efficiently by this embodiment variant of the invention in the form of a device.
Hierzu kann die Vorrichtung zumindest eine Recheneinheit zum Verarbeiten von Signalen oder Daten, zumindest eine Speichereinheit zum Speichern von Signalen oder Daten, zumindest eine Schnittstelle zu einem Sensor oder einem Aktor zum Einlesen von Sensorsignalen von dem Sensor oder zum Ausgeben von Daten- oder Steuersignalen an den Aktor und/oder zumindest eine Kommunikationsschnittstelle zum Einlesen oder Ausgeben von Daten aufweisen, die in ein Kommunikationsprotokoll eingebettet sind. Die Recheneinheit kann beispielsweise ein Signalprozessor, ein Mikrocontroller oder dergleichen sein, wobei die Speichereinheit ein Flash-Speicher, ein EEPROM oder eine magnetische Speichereinheit sein kann. Die Kommunikationsschnittstelle kann ausgebildet sein, um Daten drahtlos und/oder leitungsgebunden einzulesen oder auszugeben, wobei eine Kommunikationsschnittstelle, die leitungsgebundene Daten einlesen oder ausgeben kann, diese Daten beispielsweise elektrisch oder optisch aus einer entsprechenden Datenübertragungsleitung einlesen oder in eine entsprechende Datenübertragungsleitung ausgeben kann. For this purpose, the device can have at least one computing unit for processing signals or data, at least one memory unit for storing signals or data, at least one interface to a sensor or an actuator for reading in sensor signals from the sensor or for outputting data or control signals to the Have actuator and / or at least one communication interface for reading or outputting data that are embedded in a communication protocol. The arithmetic unit can be, for example, a signal processor, a microcontroller or the like, with the memory unit being able to be a flash memory, an EEPROM or a magnetic memory unit. The communication interface can be designed to read in or output data wirelessly and/or by wire, wherein a communication interface that can read in or output wire-bound data can, for example, read this data electrically or optically from a corresponding data transmission line or can output it to a corresponding data transmission line.
Unter einer Vorrichtung kann vorliegend ein elektrisches Gerät verstanden werden, das Sensorsignale verarbeitet und in Abhängigkeit davon Steuer- und/oder Datensignale ausgibt. Die Vorrichtung kann eine Schnittstelle aufweisen, die hard- und/oder softwaremäßig ausgebildet sein kann. Bei einer hardwaremäßigen Ausbildung können die Schnittstellen beispielsweise Teil eines sogenannten System-ASICs sein, welcher verschiedene Funktionen der Vorrichtung beinhaltet. Es ist jedoch auch möglich, dass die Schnittstellen eigene, integrierte Schaltkreise sind oder zumindest teilweise aus diskreten Bauelementen bestehen. Bei einer softwaremäßigen Ausbildung können die Schnittstellen Softwaremodule sein, die beispielsweise auf einem Mikrocontroller neben anderen Softwaremodulen vorhanden sind. Von Vorteil ist auch ein Computerprogrammprodukt oder Computerprogramm mit Programmcode, der auf einem maschinenlesbaren Träger oder Speichermedium wie einem Halbleiterspeicher, einem Festplattenspeicher oder einem optischen Speicher gespeichert sein kann und zur Durchführung, Umsetzung und/oder Ansteuerung der Schritte des Verfahrens nach einer der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen verwendet wird, insbesondere wenn das Programmprodukt oder Programm auf einem Computer oder einem Steuergerät ausgeführt wird. In the present case, a device can be understood to mean an electrical device that processes sensor signals and, depending thereon, outputs control and/or data signals. The device can have an interface that can be configured as hardware and/or software. In the case of a hardware design, the interfaces can be part of a so-called system ASIC, for example, which contains various functions of the device. However, it is also possible for the interfaces to be separate integrated circuits or to consist at least partially of discrete components. In the case of a software design, the interfaces can be software modules which are present, for example, on a microcontroller alongside other software modules. A computer program product or computer program with program code, which can be stored on a machine-readable carrier or storage medium such as a semiconductor memory, a hard disk memory or an optical memory and for carrying out, implementing and/or controlling the steps of the method according to one of the embodiments described above, is also advantageous is used, in particular if the program product or program is executed on a computer or a control device.
Ausführungsbeispiele des hier vorgestellten Ansatzes sind in den Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigt: Exemplary embodiments of the approach presented here are shown in the drawings and explained in more detail in the following description. It shows:
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Fahrzeugverbunds in dem eine Vorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel verwendet wird; 1 shows a schematic representation of a vehicle combination in which a device according to an exemplary embodiment is used;
Fig. 2 eine schematische Darstellung eines Fahrzeugverbunds in dem eine Vorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel verwendet wird; FIG. 2 shows a schematic representation of a combination of vehicles in which a device according to an exemplary embodiment is used; FIG.
Fig. 3 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens gemäß einem Ausführungsbeispiel zum Bestimmen einer Kupplungsposition des Kopplungselements und/oder einer Länge des Kopplungselements; 3 shows a flow chart of a method according to an embodiment for determining a coupling position of the coupling element and/or a length of the coupling element;
Fig. 4 ein Ablaufdiagramm eines Ausführungsbeispiels eines Verfahrens zum Bestimmen einer Kupplungsposition des Kopplungselements und/oder einer Länge des Kopplungselements; 4 shows a flow chart of an embodiment of a method for determining a coupling position of the coupling element and/or a length of the coupling element;
Fig. 5 ein Blockschaltbild einer Vorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel; und 5 shows a block diagram of a device according to an embodiment; and
Fig. 6 eine schematische Darstellung erfasster Detektionen zur Verwendung in einem Ausführungsbeispiel des hier vorgestellten Ansatzes. 6 shows a schematic representation of detected detections for use in an exemplary embodiment of the approach presented here.
In der nachfolgenden Beschreibung günstiger Ausführungsbeispiele des vorliegenden Ansatzes werden für die in den verschiedenen Figuren dargestellten und ähnlich wirkenden Elemente gleiche oder ähnliche Bezugszeichen verwendet, wobei auf eine wiederholte Beschreibung dieser Elemente verzichtet wird. In the following description of favorable exemplary embodiments of the present approach, the same or similar elements are used for the elements which are shown in the various figures and have a similar effect Reference signs used, with a repeated description of these elements is omitted.
Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Fahrzeugverbunds 100, in dem eine Vorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel verwendet wird. Der Fahrzeugverbund 100 weist dabei einen ersten Fahrzeugteil 105 sowie einen zweiten Fahrzeugteil 110 auf, die mittels eines Kopplungselements 115 miteinander verbunden sind. Der Fahrzeugverbund 100 ist beispielsweise auch als Fahrzeuggespann bezeichnet, das ein Zugfahrzeug sowie beispielsweise einen Fahrzeuganhänger aufweist. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist der erste Fahrzeugteil 105 als Zugfahrzeug und der zweite Fahrzeugteil 110 als Fahrzeuganhänger ausgeformt. Der erste Fahrzeugteil 105 ist dabei beispielsweise als ein Lastkraftwagen (LKW) oder beispielsweise als ein Nutzfahrzeug ausgeformt. Ein Nutzfahrzeug ist beispielsweise auch als ein Traktor oder eine Baumaschine realisiert. Das Kopplungselement 115 ist beispielsweise als eine Fahrzeugdeichsel realisiert, die beispielsweise mit mindestens einer Radachse 120 des zweiten Fahrzeugteils 110 gekoppelt ist. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel weist der Fahrzeugverbund 100, insbesondere der erste Fahrzeugteil 105 eine Vorrichtung 125 auf, die ausgebildet ist, um ein Verfahren zum Bestimmen einer Kupplungsposition des Kopplungselements und/oder einer Länge des Kopplungselements 115 durchzuführen oder anzusteuern. Dazu wird zusätzlich zu einer erfassten Achsposition A ein Knickwinkel 0 und optional ein Fahrzeugeigenbewegungsparameter 127 verwendet. Die Vorrichtung 125 ist beispielsweise als ein Steuergerät oder als Teil eines Steuergeräts ausgeformt. Weiterhin weist der Fahrzeugverbund 100, genauer gesagt der erste Fahrzeugteil 105, mindestens einen Abstandsensor 130 auf, der ausgebildet ist, um Abstände innerhalb eines Umfeldbereichs 135 des Fahrzeugverbunds 100 zu erfassen, wie beispielsweise eine Koordinate der Achsposition A der mindestens einen Radachse 120. 1 shows a schematic representation of a vehicle network 100 in which a device according to an exemplary embodiment is used. The vehicle assembly 100 has a first vehicle part 105 and a second vehicle part 110 which are connected to one another by means of a coupling element 115 . The vehicle combination 100 is also referred to as a vehicle combination, for example, which has a towing vehicle and, for example, a vehicle trailer. According to this exemplary embodiment, the first vehicle part 105 is in the form of a towing vehicle and the second vehicle part 110 is in the form of a vehicle trailer. The first vehicle part 105 is formed, for example, as a truck or, for example, as a utility vehicle. A commercial vehicle is also implemented as a tractor or a construction machine, for example. The coupling element 115 is realized, for example, as a vehicle drawbar, which is coupled to at least one wheel axle 120 of the second vehicle part 110, for example. According to this exemplary embodiment, the vehicle network 100, in particular the first vehicle part 105, has a device 125 which is designed to carry out or control a method for determining a coupling position of the coupling element and/or a length of the coupling element 115. For this purpose, in addition to a detected axle position A, a kink angle 0 and optionally a vehicle movement parameter 127 are used. The device 125 is formed, for example, as a control device or as part of a control device. Furthermore, the vehicle assembly 100, more precisely the first vehicle part 105, has at least one distance sensor 130, which is designed to detect distances within a surrounding area 135 of the vehicle assembly 100, such as a coordinate of the axle position A of the at least one wheel axle 120.
Fig. 2 zeigt eine schematische Darstellung eines Fahrzeugverbunds 100, in dem eine Vorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel verwendet wird. Der Fahrzeugverbund 100 ähnelt dem in Fig. 1 beschriebenen Fahrzeugverbund 100. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel sind lediglich die für das in Fig. 3 beschriebene Verfahren ermittelten und/oder gegebenen Größen bildlich dargestellt. Anhand des Verfahrens wird ein Längenschätzwerts L für die Länge des Kopplungselements unter Verwendung eines Knickwinkels 0 und mindestens einer Koordinate der Achsposition A und/oder eine Kupplungsposition 200, das bedeutet ein Kupplungspositionsschätzwert K des Kopplungselements unter Verwendung mindestens einer weiteren Koordinate der Achsposition und des Längenschätzwerts L des Kopplungselements bestimmt. Die Länge des Kopplungselements, beziehungsweise der Längenschätzwert L wird beispielsweise auch als Elementlänge L bezeichnet. Weiterhin wird in dem Verfahren eine Spurbreite, insbesondere eine halbe Spurbreite, berücksichtigt, welche als Spurbreitenwert B in das Verfahren einfließt. Die halbe Spurbreite wird beispielsweise mit dem für den Anwendungsfall geeigneten Spurbreitenwert B angenommen. FIG. 2 shows a schematic representation of a vehicle combination 100 in which a device according to an exemplary embodiment is used. The vehicle network 100 is similar to the vehicle network 100 described in Fig. 1. According to this exemplary embodiment, only those for the one shown in Fig. 3 described method determined and / or given sizes shown graphically. The method is used to calculate a length estimate L for the length of the coupling element using a kink angle 0 and at least one coordinate of the axis position A and/or a coupling position 200, which means an estimated coupling position value K of the coupling element using at least one other coordinate of the axis position and the length estimate L of the coupling element is determined. The length of the coupling element, or the estimated length value L, is also referred to as the element length L, for example. Furthermore, a track width, in particular half a track width, is taken into account in the method, which is included as a track width value B in the method. Half the track width is assumed, for example, with the track width value B suitable for the application.
In anderen Worten ausgedrückt wird durch den vorgestellten Ansatz eine Auswertung von Sensordaten beispielsweise eines Radarsensors, der zuvor auch als Abstandsensor beschrieben wurde, anhand einer Kupplungspositionsschätzung für radarbasierte Fahrerassistenzsysteme für beispielsweise Nutzfahrzeuge ermöglicht. Ein solcher Sensor liefert Positionsund Geschwindigkeitsdaten. Bei dem vorliegenden Ansatz werden Positions- und insbesondere die Geschwindigkeitsdaten genutzt, insbesondere die Micro- Doppler-Information, um den Ort der Achsenpakete des Anhängers zu detektieren. Zwischen Achspaket und Kupplungsposition besteht ein eindeutiger geometrischer Zusammenhang, wodurch eine Schätzung der Kupplungsposition möglich wird. In other words, the approach presented enables an evaluation of sensor data, for example from a radar sensor, which was previously also described as a distance sensor, using a clutch position estimate for radar-based driver assistance systems for commercial vehicles, for example. Such a sensor provides position and speed data. In the present approach, position and in particular the speed data are used, in particular the micro-Doppler information, in order to detect the location of the axle packages of the trailer. There is a clear geometric relationship between the axle package and the coupling position, which makes it possible to estimate the coupling position.
Der folgend beschriebene Algorithmus wird beispielsweise zyklisch ausgeführt, sobald neue Daten des Radarsensors vorhanden sind. Beispielsweise wird ein Bewegungsmodell des Achspakets mit den aktuellen Fahrzeugeigenbewegungsparametern und einer initial angenommenen Kupplungsposition sowie eines angenommenen Längenschätzwerts L aktualisiert, sodass Positionsschätzung und Radardaten zeitlich übereinstimmen, was auch als Prädiktion bezeichnet wird. Anschließend werden die Radardaten der Prädiktion der Achspaketposition zugeordnet, was als Assoziation bezeichnet wird. Im nächsten Schritt erfolgt eine Schätzung der Kupplungsposition mit Hilfe der dem Achspaket zugeordneten assoziierten Detektionen des Radars. Diese Schätzung nutzt den in Fig. 2 abgebildeten mathematischen Zusammenhang aus: The algorithm described below is executed cyclically, for example, as soon as new data from the radar sensor is available. For example, a motion model of the axle package is updated with the current vehicle motion parameters and an initially assumed clutch position as well as an assumed estimated length value L, so that the position estimate and radar data coincide in time, which is also referred to as prediction. The radar data is then assigned to the prediction of the axle package position, which is referred to as association. In the next step, the clutch position is estimated with help the associated detections of the radar assigned to the axis package. This estimate uses the mathematical relationship shown in Fig. 2:
Mit Radstand und/oder Elementlänge L, halber Spurbreite B, Kupplungsposition K, Knickwinkel 0 und der Achsposition A, wobei der Knickwinkel 0 das Resultat des gerechneten Modells ist, wobei der geschätzte Winkel 0 unter anderem abhängig von den zu bestimmenden Parametern K und L ist. Für die Schätzung der Kupplungsposition wird weiterhin die Achsposition abhängig von diesen Parametern beschrieben:
Figure imgf000013_0001
With wheelbase and/or element length L, half the track width B, coupling position K, articulation angle 0 and the axle position A, with the articulation angle 0 being the result of the calculated model, with the estimated angle 0 depending, among other things, on the parameters K and L to be determined . To estimate the clutch position, the axis position is also described as a function of these parameters:
Figure imgf000013_0001
Da die Kupplungsposition immer in der Fahrzeugmitte positioniert ist, besitzt diese nur eine x-Komponente. Die Elementlänge L wird beispielsweise geschätzt durch:
Figure imgf000013_0002
wobei Ay die y- Komponente der Achsposition entspricht, welche durch die Auswertung der Radardaten gewonnen wird. Die halbe Spurbreite B kann mit einem für den Anwendungsfall geeigneten Wert angenommen werden, wobei 1,275m für die allermeisten im Straßenverkehr befindlichen Anhänger eine gute Wahl darstellen sollte. Die Kupplungsschätzung erfolgt gemäß diesem Ausführungsbeispiel daraufhin durch:
Figure imgf000013_0003
wobei Ax der x-Komponente der Achsposition entspricht, welche durch die Auswertung der Radardaten gewonnen wird. Die Aktualisierung der Kupplungspositionsschätzung sowie der Elementlänge erfolgt im Anschluss daran. Dabei legt die zusätzliche Abschätzung der momentanen Unsicherheit der Parameter die Nutzung eines Filters nahe. Since the coupling position is always positioned in the middle of the vehicle, it only has an x-component. For example, the element length L is estimated by:
Figure imgf000013_0002
where A y corresponds to the y component of the axis position, which is obtained by evaluating the radar data. Half the track width B can be assumed to be a value suitable for the application, with 1.275 m being a good choice for most trailers on the road. According to this exemplary embodiment, the clutch is then estimated by:
Figure imgf000013_0003
where A x corresponds to the x-component of the axis position, which is obtained by evaluating the radar data. The coupling position estimate and the element length are then updated to it. The additional estimation of the momentary uncertainty of the parameters suggests the use of a filter.
Ist die Kupplungsposition beispielsweise mit einer dem Anwendungsfall angemessen Güte geschätzt, wird der Schätzvorgang abgeschlossen. Ist die Güte nicht ausreichend, wird der Vorgang wiederholt, bis das Abbruchkriterium erreicht wird. If the clutch position is estimated, for example, with a quality that is appropriate for the application, the estimation process is completed. If the quality is not sufficient, the process is repeated until the termination criterion is reached.
Durch diese iterative Ausführung wird eine Konvergenz gegen die tatsächliche Kupplungsposition K erreicht. Dabei entstehen außerdem Schätzwerte für die Elementlänge L und den Knickwinkel 0. Die Schätzung der Kupplungsposition folgt dabei nicht zwingend dem aufgeführten Muster, nutzt aber in jedem Fall den eindeutigen geometrischen Zusammenhang aus. A convergence towards the actual clutch position K is achieved by this iterative execution. This also results in estimated values for the element length L and the kink angle 0. The estimation of the coupling position does not necessarily follow the pattern given, but in any case uses the clear geometric relationship.
Fig. 3 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens 300 gemäß einem Ausführungsbeispiel zum Bestimmen einer Kupplungsposition des Kopplungselements und/oder einer Länge des Kopplungselements. Das Verfahren 300 wird für einen Fahrzeugverbund durchgeführt oder angesteuert, wie er beispielsweise in einer der Figuren 1 bis 2 beschrieben wurde. Das Verfahren 300 umfasst dabei einen Schritt 305 des Einlesens, einen Schritt 310 des Ermittelns und einen Schritt 315 des Ausgebens. Im Schritt 305 des Einlesens werden ein Knickwinkel und eine Achsposition mindestens einer Radachse des zweiten Fahrzeugteils eingelesen. Im Schritt 310 des Ermittelns wird ein Längenschätzwert für die Länge des Kopplungselements unter Verwendung des Knickwinkels und mindestens einer Koordinate der Achsposition ermittelt. Ferner wird in Schritt 310 ein Kupplungspositionsschätzwert der Kupplungsposition unter Verwendung mindestens einer weiteren Koordinate der Achsposition und des ermittelten Längenschätzwerts des Kopplungselements ermittelt. Im Schritt 315 des Ausgebens werden der Kupplungspositionsschätzwert als Kupplungsposition und/oder der Längenschätzwert als Länge des Kopplungselements ausgegeben. FIG. 3 shows a flow chart of a method 300 according to an embodiment for determining a coupling position of the coupling element and/or a length of the coupling element. Method 300 is carried out or actuated for a vehicle combination, as was described in one of FIGS. 1 to 2, for example. The method 300 comprises a step 305 of reading in, a step 310 of determining and a step 315 of outputting. In step 305 of reading in, an articulation angle and an axle position of at least one wheel axle of the second vehicle part are read in. In step 310 of determination, a length estimate for the length of the coupling element is determined using the articulation angle and at least one coordinate of the axis position. Furthermore, in step 310 an estimated value of the coupling position is determined using at least one further coordinate of the axis position and the determined estimated length of the coupling element. In step 315 of outputting, the estimated value of the coupling position is output as the coupling position and/or the estimated length value is output as the length of the coupling element.
Lediglich optional umfasst das Verfahren 300 einen Schritt 320 des Bereitstellens des Knickwinkels und der Achsposition vor dem Schritt 305 des Einlesens, wobei die Achsposition unter Verwendung eines Abstandsensors geschätzt wird, wie er lediglich beispielhaft in Fig. 1 beschrieben wurde. Zusätzlich wird der Knickwinkel unter Verwendung der geschätzten Achsposition, einer angenommenen Kupplungsposition und einer angenommenen Länge des Kopplungselements und/oder unter Verwendung eines Fahrzeugeigenbewegungsparameters geschätzt. Der Fahrzeugeigenbewegungsparameter repräsentiert beispielsweise fahrzeugspezifische Daten oder Werte. Beispielsweise repräsentiert der Fahrzeugeigenbewegungsparameter eine Geschwindigkeit und/oder eine Gierrate des zweiten Fahrzeugteils. In einem Schritt 325 des Prüfens wird geprüft, ob der Längenschätzwert und/oder der Kupplungspositionsschätzwert ein vorbestimmtes Kriterium erfüllt. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel werden die Schritte 305, 310, 315, 320, 325 des Verfahrens 300 wiederholt durchgeführt, wenn das Kriterium nicht erfüllt wird. Das bedeutet, dass das Verfahren 300 so lange wiederholt wird, solange das Kriterium nicht erfüllt wird. Das Verfahren 300 wird dagegen beendet, wenn das vorgegebene Kriterium erfüllt wird. Dabei werden beispielsweise in einem wiederholt ausgeführten Schritt des Bereitstellens der Kupplungspositionsschätzwert als angenommene Kupplungsposition und der Längenschätzwert als angenommene Länge verwendet und somit ein neuer Referenzwert generiert. Only optionally, the method 300 comprises a step 320 of providing the articulation angle and the axle position before the step 305 of reading in, the axle position being estimated using a distance sensor like this one was only described by way of example in FIG. 1 . In addition, the articulation angle is estimated using the estimated axle position, an assumed coupling position and an assumed length of the coupling element and/or using a vehicle's own motion parameter. The vehicle's own movement parameter represents, for example, vehicle-specific data or values. For example, the vehicle's own motion parameter represents a speed and/or a yaw rate of the second vehicle part. In a checking step 325, it is checked whether the length estimate and/or the clutch position estimate meets a predetermined criterion. According to this exemplary embodiment, steps 305, 310, 315, 320, 325 of method 300 are carried out repeatedly if the criterion is not met. This means that the method 300 is repeated as long as the criterion is not met. On the other hand, the method 300 is ended when the predefined criterion is met. In this case, for example, in a step of providing that is carried out repeatedly, the estimated clutch position value is used as the assumed clutch position and the estimated length value is used as the assumed length, and a new reference value is thus generated.
Gemäß diesem Ausführungsbeispiel wird der Knickwinkel und/oder die Achsposition im Schritt 305 des Einlesens lediglich optional unter Verwendung einer Geschwindigkeitsinformation eingelesen, die beispielsweise als radspezifische Mikro-Doppler-Information oder als eine Information aus einem mittels eines Kamera-Systems erhaltenen optischen Fluss bestimmt wird. Im Schritt 310 des Ermittelns wird weiterhin optional der Längenschätzwert und/oder der Kupplungspositionsschätzwert unter Verwendung eines Spurbreitenwerts des zweiten Fahrzeugteils, der beispielsweise eine halbe Spurbreite repräsentiert, ermittelt. Weiterhin wird beispielsweise der Längenschätzwert und/oder der Kupplungspositionsschätzwert unter Verwendung eines in einem vorangegangenen Schritt 310 des Ermittelns ermittelten Längenschätzwerts und/oder Kupplungspositionsschätzwerts ermittelt, die beispielsweise als Basiswerte für eine Aktualisierung der zu ermittelten Werte fungieren. Beispielsweise wird im Schritt 310 des Ermittelns ein Kalman- Filter verwendet, um eine Güte des Kupplungspositionsschätzwerts und des Längenschätzwerts zu erhalten. Beispielsweise werden dabei der Längenschätzwert und/oder der Kupplungspositionsschätzwert und der in einem vorangegangenen Schritt 310 des Ermittelns ermittelten Längenschätzwert und/oder Kupplungspositionsschätzwert als Eingangsparameter für den Kalman-Filter verwendet. According to this exemplary embodiment, the articulation angle and/or the axle position in step 305 of reading in is only optionally read in using speed information that is determined, for example, as wheel-specific micro-Doppler information or as information from an optical flow obtained by means of a camera system. In step 310 of the determination, the length estimate and/or the clutch position estimate is also optionally determined using a track width value of the second vehicle part, which represents half a track width, for example. Furthermore, for example, the estimated length and/or the estimated clutch position is determined using an estimated length and/or estimated clutch position determined in a previous step 310 of determination, which act, for example, as base values for updating the values to be determined. For example, in step 310 of determining, a Kalman filter is used to obtain a quality of the clutch position estimate and the length estimate. For example, the estimated length and/or the Coupling position estimate and determined in a previous step 310 of determining length estimate and / or clutch position estimate used as input parameters for the Kalman filter.
Fig. 4 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Ausführungsbeispiels eines Verfahrens 300 zum Bestimmen einer Kupplungsposition des Kopplungselements und/oder einer Länge des Kopplungselements. Das Verfahren 300 entspricht oder ähnelt beispielsweise dem in Fig. 3 beschriebenen Verfahren 300 und ist gemäß diesem Ausführungsbeispiel in anderen Worten beschrieben. Zusätzlich weicht der Schritt 320 des Bereitstellens gemäß diesem Ausführungsbeispiel insofern zu dem in Fig. 3 beschriebenen Schritt 320 ab, dass er einen ersten Teilschritt 400, einen zweiten Teilschritt 405 und einen dritten Teilschritt 410 umfasst. FIG. 4 shows a flow chart of an embodiment of a method 300 for determining a coupling position of the coupling element and/or a length of the coupling element. The method 300 corresponds or is similar to the method 300 described in FIG. 3 , for example, and is described in different words according to this exemplary embodiment. In addition, step 320 of providing according to this exemplary embodiment differs from step 320 described in FIG.
Im ersten Teilschritt 400 wird beispielsweise ein Fahrzeuggeschwindigkeitswert, das bedeutet für einen Fahrzeugeigenbewegungsparameter, für ein Durchführen des zweiten Teilschritts 405 bereitgestellt. Im zweiten Teilschritt 405 wird der im ersten Teilschritt 400 bereitgestellte Fahrzeuggeschwindigkeitswert in ein vorgegebenes Modell für beispielsweise ein erstes Achspaket des zweiten Fahrzeugteils eingelesen, wodurch sich beispielsweise der Knickwinkel ergibt, der im nachfolgenden Schritt 305 des Verfahrens 300 weiterverwendet wird. Im dritten Teilschritt 410 werden beispielsweise die durch den Abstandsensor erfassten Daten als Achspositionsdaten bereitgestellt, welche ebenfalls im nachfolgenden Schritt 305 des Verfahrens 300 weiterverwendet werden. Im Schritt 305 des Einlesens werden beispielsweise die eingelesenen Achspositionsdaten, die im Folgenden auch allgemeingültig als Radardaten bezeichnet werden, zu dem im zweiten Teilschritt 405 modellierten Achspaket assoziiert. Unter Verwendung dieser Assoziation wird im Schritt 310 des Ermittelns ein neuer Schätzwert für eine Kupplungsposition und eine Länge des Kopplungselements generiert. Die entsprechenden Werte, das bedeutet der Kupplungspositionsschätzwert und der Längenschätzwert werden optional aktualisiert und/oder eine Unsicherheit der Werte wird abgeschätzt. Im Schritt 325 des Prüfens wird schließlich überprüft, ob das Abbruchskriterium erfüllt wird oder nicht. Wird das Kriterium nicht erfüllt, so werden die Schritte 320, 305, 310, 315, 325 des Verfahrens 300 wiederholt und/oder in einer anderen als in der beschriebenen Reihenfolge ausgeführt. In the first sub-step 400, for example, a vehicle speed value, that is to say for a vehicle's own movement parameter, is provided for carrying out the second sub-step 405. In second sub-step 405, the vehicle speed value provided in first sub-step 400 is read into a predefined model for, for example, a first axle assembly of the second vehicle part, resulting in the articulation angle, for example, which is used further in subsequent step 305 of method 300. In the third partial step 410, for example, the data recorded by the distance sensor is provided as axis position data, which is also used further in the subsequent step 305 of the method 300. In step 305 of reading in, for example, the axle position data that have been read in, which are also generally referred to below as radar data, are associated with the axle package modeled in second partial step 405 . Using this association, a new estimated value for a coupling position and a length of the coupling element is generated in step 310 of determination. The corresponding values, ie the clutch position estimate and the length estimate, are optionally updated and/or an uncertainty of the values is estimated. Finally, in step 325 of checking, a check is made as to whether or not the termination criterion is met. If the criterion is not met, steps 320, 305, 310, 315, 325 of method 300 are repeated and/or performed in a different order than described.
Fig. 5 zeigt ein Blockschaltbild einer Vorrichtung 125 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Die Vorrichtung 125 ist beispielsweise für einen Fahrzeugverbund einsetzbar, wie er beispielsweise in Fig. 1 beschrieben wurde, und ist beispielsweise ausgebildet, um ein Verfahren zum Bestimmen einer Kupplungsposition des Kopplungselements und/oder einer Länge des Kopplungselements anzusteuern oder durchzuführen, wie es beispielsweise in mindestens einer der Figuren 3 bis 4 beschrieben wurde. Die Vorrichtung 125 weist dazu gemäß diesem Ausführungsbeispiel eine Einleseeinheit 500, eine Ermittlungseinheit 505 und eine Ausgabeeinheit 510 auf. Die Einleseeinheit 500 ist dabei ausgebildet, um einen Knickwinkel 0 und eine Achsposition A mindestens einer Radachse des zweiten Fahrzeugteils einzulesen. Die Ermittlungseinheit 505 ist ausgebildet, um den Längenschätzwert L für die Länge des Kopplungselements unter Verwendung des Knickwinkels 0 und mindestens einer Koordinate der Achsposition A, sowie den Kupplungspositionsschätzwert K der Kupplungsposition unter Verwendung mindestens einer weiteren Koordinate der Achsposition A und des Längenschätzwerts L des Kopplungselements zu ermitteln. Die Ausgabeeinheit 515 ist ausgebildet, um den Kupplungspositionsschätzwert K als Kupplungsposition und den Längenschätzwert L als Länge des Kopplungselements auszugeben. 5 shows a block diagram of a device 125 according to an embodiment. Device 125 can be used, for example, for a combination of vehicles, as described, for example, in Fig. 1, and is designed, for example, to control or carry out a method for determining a coupling position of the coupling element and/or a length of the coupling element, as is the case, for example, in at least one of Figures 3 to 4 has been described. For this purpose, according to this exemplary embodiment, the device 125 has a reading unit 500 , a determination unit 505 and an output unit 510 . The reading unit 500 is designed to read in an articulation angle 0 and an axle position A of at least one wheel axle of the second vehicle part. Determination unit 505 is designed to estimate the length L for the length of the coupling element using the articulation angle 0 and at least one coordinate of the axis position A, and the estimated coupling position value K of the coupling position using at least one further coordinate of the axis position A and the estimated length L of the coupling element determine. The output unit 515 is designed to output the estimated clutch position value K as the clutch position and the estimated length value L as the length of the coupling element.
Fig. 6 zeigt eine schematische Darstellung erfasster Detektionen zur Verwendung in einem Ausführungsbeispiel des hier vorgestellten Ansatzes. Die in Fig. 6 dargestellten Detektionen sind lediglich als beispielhafte Werte zu verstehen, die beispielsweise mit seitlich verbauten Abstandsensoren, wie beispielsweise Radarsensoren, an eine Sattelzugmaschine mit angehängtem Auflieger aufgezeichnet wurden. Der beschriebene Algorithmus wurde prototypisch implementiert. Es ist daher lediglich beispielhaft ein Zyklus dargestellt, der einen Radarsensor (0), eine Kupplungsposition (1), die gegenüber einem Ursprung in (0,0) steht, und eine geschätzte Achsposition (2) umfasst. Die Punkte 600 repräsentieren die Detektionen des Radarsensors (0) und deren Pfeile 605 eine Indikation einer gemessenen Geschwindigkeit (bezogen auf das Sensorkoordinatensystem). Die Verbindungslinien 607 repräsentieren der Achsposition zugeordnete Detektionen des Radarsensors (0), wogegen die Linie 610 Elementlänge L repräsentiert. FIG. 6 shows a schematic representation of detected detections for use in an exemplary embodiment of the approach presented here. The detections shown in FIG. 6 are only to be understood as exemplary values that were recorded, for example, with distance sensors installed on the side, such as radar sensors, on a semitrailer tractor with a trailer attached. The algorithm described was implemented as a prototype. A cycle comprising a radar sensor (0), a clutch position (1) which is opposite an origin in (0,0) and an estimated axle position (2) is therefore shown by way of example only. The points 600 represent the detections of the radar sensor (0) and their arrows 605 an indication of a measured speed (related to the sensor coordinate system). The connecting lines 607 represent detections of the radar sensor (0) associated with the axis position, whereas the line 610 represents element length L.
Umfasst ein Ausführungsbeispiel eine „und/oder“-Verknüpfung zwischen einem ersten Merkmal und einem zweiten Merkmal, so ist dies so zu lesen, dass dasIf an embodiment includes an "and/or" link between a first feature and a second feature, this should be read in such a way that the
Ausführungsbeispiel gemäß einer Ausführungsform sowohl das erste Merkmal als auch das zweite Merkmal und gemäß einer weiteren Ausführungsform entweder nur das erste Merkmal oder nur das zweite Merkmal aufweist. Embodiment according to one embodiment has both the first feature and the second feature and according to a further embodiment either only the first feature or only the second feature.

Claims

Ansprüche Expectations
1. Verfahren (300) zum Bestimmen einer Kupplungsposition eines Kopplungselements (115) und/oder einer Länge des Kopplungselements (115), das ausgebildet ist, um einen zweiten Fahrzeugteil (110) mit einem ersten Fahrzeugteil (105) eines Fahrzeugverbunds (100) zu koppeln, wobei das Verfahren (300) die folgenden Schritte umfasst: 1. Method (300) for determining a coupling position of a coupling element (115) and/or a length of the coupling element (115), which is designed to connect a second vehicle part (110) to a first vehicle part (105) of a vehicle combination (100). coupling, the method (300) comprising the steps of:
Einlesen (305) eines Knickwinkels (0) und einer Achsposition (A) mindestens einer Radachse (120) des zweiten Fahrzeugteils (110); Reading in (305) an articulation angle (0) and an axle position (A) of at least one wheel axle (120) of the second vehicle part (110);
Ermitteln (310) o eines Längenschätzwerts (L) für die Länge des Kopplungselements (115) unter Verwendung des Knickwinkels (0) und mindestens einer Koordinate der Achsposition (A), und o eines Kupplungspositionsschätzwerts (K) der Kupplungsposition unter Verwendung mindestens einer weiteren Koordinate der Achsposition (A) und des ermittelten Längenschätzwerts (L) des Kopplungselements (115); und Determining (310) o a length estimate (L) for the length of the coupling element (115) using the articulation angle (0) and at least one coordinate of the axle position (A), and o a coupling position estimate (K) of the coupling position using at least one further coordinate the axis position (A) and the determined estimated length (L) of the coupling element (115); and
Ausgeben (315) des Kupplungspositionsschätzwerts (K) als Kupplungsposition und/oder des Längenschätzwerts (L) als Länge des Kopplungselements (115). Outputting (315) the estimated coupling position value (K) as the coupling position and/or the estimated length value (L) as the length of the coupling element (115).
2. Verfahren (300) gemäß Anspruch 1, wobei im Schritt (310) des Ermittelns der Längenschätzwert (L) und/oder der Kupplungspositionsschätzwert (K) unter Verwendung eines Spurbreitenwerts (B) des zweiten Fahrzeugteils (110) ermittelt wird, insbesondere wobei der Spurbreitenwert (B) eine halbe Spurbreite des zweiten Fahrzeugteils (110) repräsentiert. Verfahren (300) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, mit einem Schritt (320) des Bereitstellens des Knickwinkels (0) und der Achsposition (A) vor dem Schritt (305) des Einlesens, wobei die Achsposition (A) unter Verwendung eines Abstandsensors (130) geschätzt wird, und wobei der Knickwinkel (0) unter Verwendung der geschätzten Achsposition (A), einer angenommenen Kupplungsposition und einer angenommenen Länge des Kopplungselements (115) und/oder unter Verwendung eines Fahrzeugeigenbewegungsparameters (127) geschätzt wird. Verfahren (300) gemäß Anspruch 3, wobei im Schritt (320) des Bereitstellens der Knickwinkel (0), insbesondere durch ein Model oder eine direkte Messung durch einen Sensor, bereitgestellt wird, der unter Verwendung des Fahrzeugeigenbewegungsparameters (127) erhalten wird, der eine Geschwindigkeit und/oder eine Gierrate des zweiten Fahrzeugteils (110) und/oder des ersten Fahrzeugteils (105) repräsentiert. Verfahren (300) gemäß einem der Ansprüche 3 bis 4, wobei die Schritte (305, 310, 315, 320) des Verfahrens (300) wiederholt ausgeführt werden, wobei in einem wiederholt ausgeführten Schritt (320) des Bereitstellens der Kupplungspositionsschätzwert (K) als angenommene Kupplungsposition und der Längenschätzwert (L) als angenommene Länge verwendet wird. Verfahren (300) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei im Schritt (310) des Ermittelns der Längenschätzwert (L) und/oder der Kupplungspositionsschätzwert (K) unter Verwendung eines in einem vorangegangenen Schritt (310) des Ermittelns ermittelten Längenschätzwerts (L) und/oder Kupplungspositionsschätzwerts (K) ermittelt wird. Verfahren (300) gemäß Anspruch 6, wobei im Schritt (310) des Ermittelns ein Filter oder ein Schätzverfahren, insbesondere ein Kalman- Filter, verwendet wird, um eine Güte des Kupplungspositionsschätzwerts (K) und des Längenschätzwerts (L) zu erhalten. Verfahren (300) gemäß Anspruch 7, mit einem Schritt (325) des Prüfens, ob der Längenschätzwert (L) und/oder der Kupplungspositionsschätzwert (K) ein vorbestimmtes Kriterium erfüllt, wobei die Schritte (305, 310, 315, 320, 325) des Verfahrens (300) wiederholt durchgeführt werden, wenn das Kriterium nicht erfüllt wird. Verfahren (300) gemäß Anspruch 8, wobei die Schritte (305, 310, 315, 320, 325) des Verfahrens (300) so lange wiederholt werden, solange das Kriterium nicht erfüllt wird, und/oder wobei das Verfahren (300) beendet wird, wenn das vorgegebene Kriterium erfüllt wird. Verfahren (300) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei im Schritt (320) des Einlesens der Knickwinkel (0) und/oder die Achsposition (A) als radspezifische Mikro-Doppler-Information eingelesen werden. Vorrichtung (125), die eingerichtet ist, um die Schritte (305, 310, 315, 320, 325) des Verfahrens (300) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche in entsprechenden Einheiten (500, 505, 510) auszuführen und/oder anzusteuern. Computerprogramm, umfassend Befehle, die bei der Ausführung durch einen Computer diesen veranlassen, die Schritte des Verfahrens (300) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10 auszuführen und/oder anzusteuern. Maschinenlesbares Speichermedium, auf dem das Computerprogramm nach Anspruch 12 gespeichert ist. 2. The method (300) according to claim 1, wherein in step (310) of determining the length estimate (L) and/or the clutch position estimate (K) is determined using a track width value (B) of the second vehicle part (110), in particular wherein the Track width value (B) represents half a track width of the second vehicle part (110). Method (300) according to one of the preceding claims, with a step (320) of providing the articulation angle (0) and the axis position (A) before the step (305) of reading in, the axis position (A) being measured using a distance sensor (130 ) is estimated, and wherein the articulation angle (0) is estimated using the estimated axle position (A), an assumed coupling position and an assumed length of the coupling element (115) and/or using a vehicle's own motion parameter (127). Method (300) according to claim 3, wherein in the step (320) of providing the articulation angle (0), in particular by a model or a direct measurement by a sensor, is provided which is obtained using the vehicle's own motion parameter (127), the one Speed and/or a yaw rate of the second vehicle part (110) and/or the first vehicle part (105). Method (300) according to one of claims 3 to 4, wherein the steps (305, 310, 315, 320) of the method (300) are repeatedly executed, wherein in a repeatedly executed step (320) of providing the clutch position estimate (K) as assumed coupling position and the estimated length (L) is used as the assumed length. Method (300) according to one of the preceding claims, wherein in the step (310) of determining the estimated length value (L) and/or the estimated clutch position value (K) using an estimated length value (L) and/or determined in a previous step (310) of determining or clutch position estimate (K) is determined. Method (300) according to claim 6, wherein in the step (310) of determining a filter or an estimation method, in particular a Kalman Filter used to obtain a goodness of fit of the clutch position estimate (K) and the length estimate (L). A method (300) according to claim 7, comprising a step (325) of checking whether the length estimate (L) and/or the clutch position estimate (K) satisfies a predetermined criterion, the steps (305, 310, 315, 320, 325) of the method (300) can be carried out repeatedly if the criterion is not met. Method (300) according to claim 8, wherein the steps (305, 310, 315, 320, 325) of the method (300) are repeated as long as the criterion is not met, and/or wherein the method (300) is terminated , if the given criterion is met. Method (300) according to one of the preceding claims, wherein in step (320) of reading in the articulation angle (0) and/or the axle position (A) are read in as wheel-specific micro-Doppler information. Device (125) set up to execute and/or control the steps (305, 310, 315, 320, 325) of the method (300) according to one of the preceding claims in corresponding units (500, 505, 510). A computer program comprising instructions which, when executed by a computer, cause the computer to carry out and/or control the steps of the method (300) according to any one of claims 1 to 10. Machine-readable storage medium on which the computer program according to claim 12 is stored.
PCT/EP2023/051725 2022-01-31 2023-01-25 Method and control device for determining a coupling position of a coupling of a combination of vehicles WO2023144162A1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102022200975.4A DE102022200975A1 (en) 2022-01-31 2022-01-31 Method and control device for determining a clutch position of a clutch of a vehicle combination
DE102022200975.4 2022-01-31

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2023144162A1 true WO2023144162A1 (en) 2023-08-03

Family

ID=85122219

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2023/051725 WO2023144162A1 (en) 2022-01-31 2023-01-25 Method and control device for determining a coupling position of a coupling of a combination of vehicles

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE102022200975A1 (en)
WO (1) WO2023144162A1 (en)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102004025252A1 (en) * 2004-05-22 2005-12-15 Daimlerchrysler Ag Articulated vehicle coupling angle determining device, determines angles of incidence and/or spacing between signals reflected back from surface of second vehicle part
DE102004059596A1 (en) * 2004-12-09 2006-06-14 Daimlerchrysler Ag Bending angle determining method for use between tractor and trailer of motor vehicle combination, involves subjecting position data, which is determined by sensor, to filtration with model data for identifying object of trailer or tractor
US20160153778A1 (en) * 2013-07-04 2016-06-02 Jaguar Land Rover Limited Trailer parameter identification system
DE102018200861A1 (en) * 2018-01-19 2019-07-25 Robert Bosch Gmbh Method and device for video-based monitoring of a component element of a freight motor vehicle
WO2020207572A1 (en) 2019-04-09 2020-10-15 Volvo Truck Corporation Method for estimating wheel base length of a trailer of a vehicle combination comprising more than one articulation angle
DE102019220526A1 (en) * 2019-12-23 2021-06-24 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Method and device for determining at least one articulation angle of a vehicle combination

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102017112786A1 (en) 2017-06-09 2018-12-13 Valeo Schalter Und Sensoren Gmbh Method for characterizing a trailer attached to a towing vehicle, driver assistance system and trailer

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102004025252A1 (en) * 2004-05-22 2005-12-15 Daimlerchrysler Ag Articulated vehicle coupling angle determining device, determines angles of incidence and/or spacing between signals reflected back from surface of second vehicle part
DE102004059596A1 (en) * 2004-12-09 2006-06-14 Daimlerchrysler Ag Bending angle determining method for use between tractor and trailer of motor vehicle combination, involves subjecting position data, which is determined by sensor, to filtration with model data for identifying object of trailer or tractor
US20160153778A1 (en) * 2013-07-04 2016-06-02 Jaguar Land Rover Limited Trailer parameter identification system
DE102018200861A1 (en) * 2018-01-19 2019-07-25 Robert Bosch Gmbh Method and device for video-based monitoring of a component element of a freight motor vehicle
WO2020207572A1 (en) 2019-04-09 2020-10-15 Volvo Truck Corporation Method for estimating wheel base length of a trailer of a vehicle combination comprising more than one articulation angle
DE102019220526A1 (en) * 2019-12-23 2021-06-24 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Method and device for determining at least one articulation angle of a vehicle combination

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
VON VICTOR CHEN ET AL.: "Micro-Doppler Effect in Radar: Phenomenon, Model, and Simulation Study", IEEE TRANSACTIONS ON AEROSPACE AND ELECTRONIC SYSTEMS, vol. 42, no. 1, January 2006 (2006-01-01), XP002515760, DOI: 10.1109/TAES.2006.1603402

Also Published As

Publication number Publication date
DE102022200975A1 (en) 2023-08-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3512744A1 (en) Method and device for controlling a movement of a vehicle, and vehicle movement control system
DE112008001510B4 (en) Method and computer program for determining a center of gravity of a vehicle
DE102014118414A1 (en) Speed limit threshold detection device and navigation data updating device and method using same
DE10019150A1 (en) Estimating transverse acceleration on axle of trailer in vehicle combination involves setting measured/estimated tractor yaw rate and longitudinal speed in relation to each other by computer
DE102016102002A1 (en) Improvement of a vehicle motion estimation with radar data
DE102016209418A1 (en) Operating a team by measuring the relative position of an information carrier via a read-out device
WO2001002228A1 (en) Method and device for identifying a rolling motion in a vehicle
DE102016225140B3 (en) Method for determining a relative position of a motor vehicle, position determination system for a motor vehicle and motor vehicle
DE102016212326A1 (en) Method for processing sensor data for a position and / or orientation of a vehicle
DE102006036921A1 (en) Method for stabilizing a motor vehicle and vehicle dynamics control system
DE102013219662B3 (en) Method, control unit and system for determining a tread depth of a profile of at least one tire
DE102008042433A1 (en) Method and device for determining a center of gravity of a motor vehicle
DE102011100428B4 (en) Method and system for estimating vehicle motion
DE102016102004A1 (en) Torque control for vehicles with independent front and rear drive systems
DE102018126502A1 (en) Steering speed control
DE102014200987A1 (en) Method for determining the position of the center of gravity of a vehicle
EP1564097B1 (en) Method and device for estimating a driving state of an automotive vehicle
WO2018059815A1 (en) Method for determining the distance between a motor vehicle and an object, thereby adapting a number of distance values which are taken into consideration, controller, driver assistance system, and motor vehicle
EP3810475A1 (en) Method for a utility vehicle which has a trailer coupling, device and utility vehicle for said method, and computer program product for same
DE112021004961T5 (en) VEHICLE CONTROL DEVICE AND VEHICLE CONTROL METHOD
DE102017118407B4 (en) METHODS AND SYSTEMS FOR ESTIMATING ROAD SURFACE FRICTION
WO2023144162A1 (en) Method and control device for determining a coupling position of a coupling of a combination of vehicles
DE112022001245T5 (en) LANE KEEPING ASSISTANT BASED ON DEVIATION RATE
DE102018000303A1 (en) Method and system for considering safety aspects relating to the operation of a vehicle in an environment with vulnerable road users
DE102018123092A1 (en) Method for determining a lateral speed and a yaw rate for a self-movement of a motor vehicle

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 23702251

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1