DE102012001380A1

DE102012001380A1 - Assistenzverfahren und Fahrerassistenzsystem für ein Ankuppelmanöver eines Kraftfahrzeugs

Info

Publication number: DE102012001380A1
Application number: DE102012001380A
Authority: DE
Inventors: Dipl.-Ing. Bonnet Christophe; Andreas Hiller; Gerhard Kuenzel; Martin Moser; Dipl.-Ing. Schiemenz Heiko
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2012-01-24
Filing date: 2012-01-24
Publication date: 2012-08-02

Abstract

Die vorliegende Erfindung stellt ein Assistenzverfahren für ein Ankuppelmanöver eines Kraftfahrzeugs mit Anhängerkupplung (3) an eine Anhänger-Kupplungspfanne (4) mittels eines Fahrerassistenzsystems bereit, sowie das Fahrerassistenzsystem selbst. Dieses weist zumindest eine Rückfahrkamera, einen Bildschirm, eine Bildauswerteeinheit, eine Berechnungseinheit, eine Bildüberlagerungseinheit und eine Eingabeschnittstelle auf. Das Assistenzverfahren umfasst die Schritte: – Aufnehmen eines Bildes (1) mit der Rückfahrkamera, in deren Erfassungsbereich zumindest eine Kupplungspfanne (4) liegt, und Anzeigen des Bildes (1) auf dem Bildschirm, – Erfassen eines Lenkeinschlags (1) des Lenkrads (5) des Kraftfahrzeugs durch einen Lenkwinkelsensor, wobei das Lenkrad (5) die Eingabeschnittstelle bildet, – der Bildauswerteeinheit Vorgeben eines Bereichs innerhalb des aufgenommenen Bildes (1) zur Erkennung der Kupplungspfanne (4) durch den Lenkeinschlag (1), – Berechnen einer Trajektorie (T) zwischen der Anhängerkupplung (3) des Kraftfahrzeugs und der Kupplungspfanne (4) des Anhängers durch die Berechnungseinheit, – Überlagern der Bildschirmanzeige des Bildes (1) mit der Trajektorie (T).

Description

Die Erfindung betrifft ein Assistenzverfahren für ein Ankuppelmanöver eines Kraftfahrzeugs mit Anhängerkupplung an einer Anhänger-Kupplungspfanne und ein Fahrerassistenzsystem, mit dem das Verfahren ausgeführt werden kann.
Das Ankuppeln eines Anhängers an ein Kraftfahrzeug ist ein unbequemes Unterfangen, das auch dann, wenn der Fahrer die Positionen von Anhängerkupplung und Kupplungspfanne des Anhängers kennt, konsequent den Kopf zum Anhänger wendet und konzentriert agiert, nur mit Schwierigkeiten präzise ausgeführt werden kann. Daher sind aus dem Stand der Technik Assistenzsysteme zum erleichterten Ankuppeln bekannt. So offenbart etwa die EP 1 249 365 A1 ein Fahrerassistenzsystem, das ein durch eine Rückfahrkamera des Fahrzeugs aufgenommenes Bild zum Unterstützen des Ankuppelns eines Anhängers nutzt, indem auf einem Bildschirm eine Trajektorie bzw. Hilfslinie das aufgenommene Bild überlagernd angezeigt wird, die darstellt, auf welchem Weg sich die Anhängerkupplung des Fahrzeugs bei einem vorbestimmten Lenkeinschlag bewegt. In die Berechnung der Trajektorie geht ein Lenkeinschlag ein, der durch einen Lenkwinkelsensor bestimmt wird. Die Überblendung des Bildes der Rückfahrkamera mit der Trajektorie wird nur nach Benutzereingabe aktiviert.
Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zu schaffen, das es ermöglicht, unter Verwendung eines Fahrerassistenzsystems noch geschickter und unter Nutzung erweiterter Funktionen anzukuppeln.
Diese Aufgabe wird durch des Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Ein Fahrerassistenzsystem, das es erlaubt, das Ankuppeln mit verbessertem Funktionsumfang auszuführen, und das leichter bedienbar ist, wird durch das Fahrerassistenzsystem mit den Merkmalen des Anspruchs 9 gelöst.
Weiterbildungen des Verfahrens und des Fahrerassistenzsystems sind in den Unteransprüchen ausgeführt.
Das erfindungsgemäße Assistenzverfahren dient der Unterstützung eines Ankuppelmanövers eines Kraftfahrzeugs mit Anhängerkupplung an eine Kupplungspfanne eines Anhängers. Dazu wird ein Fahrerassistenzsystem eingesetzt, das wenigstens eine Rückfahrkamera, einen Bildschirm, eine Bildauswerteeinheit, eine Berechnungseinheit, eine Bildüberlagerungseinheit und eine Eingabeschnittstelle aufweist. Um den Ankuppelvorgang auszuführen, wird erfindungsgemäß ein Bild mit der Rückfahrkamera aufgenommen, in deren Erfassungsbereich eine oder auch mehrere Kupplungspfanne(n) liegen – falls ein Anhänger aus einem Anhängerfuhrpark ausgewählt werden soll – und auf dem Bildschirm angezeigt. Durch einen Lenkwinkelsensor an dem Lenkrad, der mit der Fahrerassistenzsystem gekoppelt ist, wird ein Lenkeinschlag des Lenkrads als Benutzereingabe erfasst. Das Lenkrad des Fahrzeugs bildet somit hier eine „Eingabeschnittstelle” des Fahrerassistenzsystems. Erfindungsgemäß kann das Fahrerassistenzsystem intuitiv und ohne dass der Fahrer die Hände vom Lenkrad nehmen muss bedient werden, indem durch den Lenkeinschlag der Bildauswerteeinheit ein Bereich innerhalb des aufgenommenen Bildes zum Erkennen der Kupplungspfanne vorgegeben wird. Hierauf erfolgt das Berechnen einer Trajektorie zwischen der Anhängerkupplung des Kraftfahrzeugs und der in dem Bereich erkannten Kupplungspfanne des Anhängers durch die Berechnungseinheit des Fahrerassistenzsystems. Die Trajektorie wird dann in der Anzeige des Bildes auf dem Bildschirm überlagernd eingeblendet, so dass das Fahrzeug dem Weg ohne weiteres folgen und die Ankupplung sicher herbeiführen kann.
Ferner kann nach dem Erkennen der Kupplungspfanne durch die Bildauswerteeinheit und ehe die Trajektorie berechnet wird, eine Auswahlanzeige der erkannten Kupplungspfanne auf dem Bild dargestellt werden. Zum Berechnen der Trajektorie zwischen der Anhängerkupplung und der der Auswahlanzeige zugehörigen Kupplungspfanne kann durch das System eine Benutzerbestätigung angefordert werden.
Im Erfassungsbereich der Rückfahrkamera können mehrere Kupplungspfannen liegen, die erfindungsgemäß berücksichtigt werden. Dazu können diese Kupplungspfannen durch die Bildauswerteeinheit erkannt werden und es kann auf dem Bild zu jeder erkannten Kupplungspfanne eine Erkennungsanzeige dargestellt werden. Um eine der Kupplungspfannen zum Ankuppeln auszuwählen, kann wieder das Lenkrad als Eingabeschnittstelle betätigt und so eine Kupplungspfanne durch den Lenkeinschlag ausgewählt werden. Es folgt das Durchführen der Berechnung der Trajektorie zwischen der Anhängerkupplung und der ausgewählten Kupplungspfanne des Anhängers.
Dem können gegebenenfalls das Darstellen der Auswahlanzeige der ausgewählten Kupplungspfanne auf dem Bild und das Anfordern der Benutzerbestätigung zum Berechnen der Trajektorie vorausgehen.
In einer Weiterbildung des Verfahrens kann dieses vorsehen, dass eine Kraftfahrzeugposition vorbestimmt wird, die sich durch das Manövrieren entlang der berechneten Trajektorie angekuppelten Anordnung von Anhängerkupplung und Kupplungspfanne des vorgesehenen Anhängers in Bezug zu dessen Kupplungspfanne ergeben wird. Diese Kraftfahrzeugposition kann auf dem Bild dargestellt bzw. angezeigt werden. Nun kann durch den Fahrer bestätigt werden, dass diese Kraftfahrzeugposition gewünscht ist und sie kann entsprechend bestätigt werden. Lehnt der Fahrer die vorbestimmte Kraftfahrzeugposition zum Ankuppeln ab, wird folglich auch die damit assoziierte berechnete Trajektorie abgelehnt.
Wird diese vorbestimmte Kraftfahrzeugposition abgelehnt, so kann eine neue und von der vorangegangenen Kraftfahrzeugposition abweichende Position durch Betätigen des Lenkrads und durch den Lenkeinschlag bestimmt werden. Nun kann diese zweite Kraftfahrzeugposition als „Korrekturpositionsanzeige” auf dem Bild angezeigt werden. Die Trajektorie wird dann in Abhängigkeit der eingegebenen, von der vorbestimmten ersten Kraftfahrzeugposition abweichenden zweiten Position neu berechnet.
Ferner kann erfindungsgemäß das Umfeld des Fahrzeugs erfasst und in diesem Umfeld können Einschränkungen oder Hindernisse erkannt werden. Hierzu kommen u. a. Kamerasysteme des Fahrzeugs wie auch die Rückfahrkamera oder andere Sensoren wie Abstandssensoren auf Radar- oder Ultraschallbasis in Frage. Die Einschränkungen und/oder Hindernisse im Umfeld des Fahrzeugs werden bei der Berechnung der Trajektorie berücksichtigt.
Wenn es sich als erforderlich erweist, mehrere Teiltrajektorien zwischen der Anhängerkupplung und einer ausgewählten Kupplungspfanne unter Berücksichtigung der Einschränkungen und/oder Hindernisse zu bestimmen, die einem mehrzügigen Rangieren entsprechen, so kommt dieser Schritt hinzu.
In allen Fällen können beim Manövrieren des Kraftfahrzeugs entlang der Trajektorie Lenk-, Brems- und/oder Beschleunigungseingriffe durch das Fahrerassistenzsystem ausgeführt werden, um den Fahrer zu unterstützen.
Alternativ kann das Fahrerassistenzsystem auch das Kraftfahrzeug automatisch entlang der Trajektorie manövrieren.
Nach dem Ankuppeln der Kupplungspfanne an die Anhängerkupplung kann ein Lichtsequenztest der Leuchtvorrichtungen des Anhängers durch das Fahrerassistenzsystem durchgeführt werden, vorzugsweise automatisch.
Weiter kann bei Fahrzeugen mit einer elektrisch aus- und einfahrbaren Anhängerkupplung das Ein- und Ausfahren der Anhängerkupplung während des Manövers des Kraftfahrzeugs entlang der Trajektorie erfolgen, abhängig von Bedingungen, die in diesem Zusammenhang vorgegeben werden können.
Ferner kann dieses Ein- und Ausfahren der Anhängerkupplung automatisch durch das Fahrerassistenzsystem gesteuert werden.
Eine weitere erfindungsgemäße Erleichterung stellt eine Niveauanpassung des Kraftfahrzeugs dar, die mittels einer Niveauregulierungseinrichtung in Abhängigkeit des für die Kupplungspfanne in Bezug zu der Anhängerkupplung festgestellten Niveaus durch das Fahrerassistenzsystem erreicht werden kann.
Ein erfindungsgemäßes Fahrerassistenzsystem für ein Kraftfahrzeug mit Anhängerkupplung zur Durchführung des Assistenzverfahrens gemäß einer erfindungsgemäßen Ausführungsform ist mit einer Rückfahrkamera oder auch mit mehreren Rückfahrkameras des Kraftfahrzeugs zur Bildaufnahme und mit einem Bildschirm zur Bildanzeige gekoppelt. Ein solcher Bildschirm kann beispielsweise der Bildschirm eines Fahrzeuginfotainmentsystems in der Mittelkonsole oder ein Bildschirm in der Instrumententafel sein. Das Fahrerassistenzsystem umfasst weiter eine Bildauswerteeinheit zur Erkennung der Kupplungspfanne, eine Berechnungseinheit zum Berechnen einer Trajektorie zwischen der Anhängerkupplung des Kraftfahrzeugs und der Kupplungspfanne des Anhängers, eine Bildüberlagerungseinheit zur überlagernden Anzeige des Bildes mit der Trajektorie und zumindest eine Eingabeschnittstelle zur Betätigung des Fahrerassistenzsystems.
Erfindungsgemäß wird die Eingabeschnittstelle durch das Lenkrad des Kraftfahrzeugs gebildet, das mit einem Lenkwinkelsensor zur Erfassung eines Lenkeinschlags ausgestattet ist, wobei der Lenkeinschlag einen Bereich innerhalb des aufgenommenen Bildes zum Erkennen der Kupplungspfanne durch die Bildauswerteeinheit vorgibt.
Das Fahrerassistenzsystem kann ferner eine Umfelderfassungseinheit zur Erfassung des Fahrzeugumfelds und eine Erkennungseinheit für Beschränkungen und/oder Hindernisse in dem Fahrzeugumfeld und/oder eine Betätigungseinrichtung zum Aus- und Einfahren einer ausfahrbaren Anhängerkupplung umfassen.
Des Weiteren kann das Fahrerassistenzsystem mit einem Antriebssystem des Kraftfahrzeugs zur Ausführung von Lenk-, Brems- und/oder Beschleunigungseingriffen zur Fahrerunterstützung oder zum automatischen Manövrieren entlang der Trajektorie und/oder mit einer Niveauregulierungseinrichtung der Kraftfahrzeugs gekoppelt sein.
Die Erfindung bietet Unterstützung in verschiedenen Teilaspekten beim Manövrieren zum Ankuppeln eines Anhängers. Vorteilhaft und anders als bekannte Fahrerassistenzsysteme und dadurch durchgeführte Verfahren erlaubt das erfindungsgemäße nun, eine Auswahl oder Bestätigung der gewünschten Kupplungspfanne zu treffen und die Fahrzeugposition nach dem Rangiervorgang bereits im Vorfeld vorzunehmen. Die neuen Features der einfachen Bedienung des Fahrerassistenzsystems über das Lenkrad, sowie ferner der automatische Lichttest und die Unterstützung des Ankuppelvorgangs durch das Bewegen einer elektrisch betätigbaren Anhängerkupplung ermöglichen ein komfortableres und einfacheres Ankuppeln des Anhängers.
Diese und weitere Vorteile werden durch die nachfolgende Beschreibung unter Bezug auf die begleitenden Figuren dargelegt. Der Bezug auf die Figuren in der Beschreibung dient dem erleichterten Verständnis des Gegenstands. Die Figuren sind lediglich eine schematische Darstellung einer Ausführungsform der Erfindung.
Dabei zeigen:
1 Ansichten der Anzeigeeinheit und Bedienschritt zum Suchen einer Kupplungspfanne,
2 Ansichten der Anzeigeeinheit und Bedienschritt zur Auswahl einer Kupplungspfanne,
3 Ansichten der Anzeigeeinheit und Bedienschritt zur Vorgabe einer Kupplungsposition.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung bezieht sich auf ein Fahrerassistenzsystem zur Unterstützung des Fahrers beim Ankuppeln eines Anhängers an das Kraftfahrzeug.
Das Fahrerassistenzsystem greift dabei auf ein Rückfahrkamerasystem des Fahrzeugs zu, um zum Unterstützung des Ankuppelmanövers eine Trajektorie bzw. Hilfslinie auf einem von der Rückfahrkamera auf einem Bildschirm dargestellten Bildes einzublenden. Die Trajektorie zeigt an, auf welchem Weg sich eine Anhängerkupplung des Fahrzeugs bei einem vorbestimmten Lenkeinschlag bewegt, um die Kupplungspfanne des Anhängers ankuppeln zu können.
Erfindungsgemäß wird nun durch einen Lenkeinschlag des Lenkrads des Fahrzeugs vorgegeben, in welchem Bereich hinter dem Fahrzeug nach einer Kupplungspfanne eines Anhängers zu suchen ist. Wird eine Kupplungspfanne erkannt, wird diese zur Auswahl gestellt und kann von dem Fahrer bestätigt werden. Alternativ werden Kupplungspfannen erkannt und grafisch dargestellt, die sich in einem Erfassungsbereich der Kamera(s) befinden. Der Fahrer kann dann eine Kupplungspfanne mittels Lenkeinschlag auswählen. Nach dem Auswählen bestimmt der Fahrer mittels Lenkeinschlag, wie an die ausgewählte Kupplungspfanne anzufahren ist. Daraufhin wird ein Weg für einen Rangiervorgang berechnet und dieser automatisch oder durch den Fahrer systemunterstützt durchgeführt.
Weiter kann vorteilhaft ein mehrzügiger Rangierenvorgang unter Berücksichtigung von Einschränkungen oder Hindernissen in einem Umfeld um das Fahrzeug durchgeführt werden. Ergänzend kann beim Ankuppeln automatisch eine Lichttestsequenz durchgeführt werden. Ferner ist denkbar, dass die Anhängekupplung abhängig von vorbestimmten Bedingungen automatisch ein- und ausgefahren sowie eine Niveauregulierung des Fahrzeugs berücksichtigt wird.
Mit dem Lenkrad als Bedienschnittstelle wird über den Lenkradeinschlag die Möglichkeit zum kontinuierlichen Auswählen gegeben.
1 zeigt in drei Schritten, wie der Fahrer durch Lenkradeinschlag vorgibt, wo das System nach möglichen Kupplungspfannen suchen soll: Zunächst erhält er (1a) das Bild 1 der Rückfahrkamera, in der die Kupplungspfanne 4 eines Anhängers erkennbar ist. Die Anhängerkupplung 3 kann ebenfalls im Erfassungsbereich der Rückfahrkamera liegen, ist dies jedoch nicht der Fall, so kann sie auch symbolisch eingeblendet werden. Die dargestellte Anfangstrajektorie T₀ gibt den Fahrpfad an, der mit dem aktuellen Lenkradeinschlag zurückgelegt würde. Mit dem Lenkrad 5 als Bedienschnittstelle (siehe 1b) kann der Fahrer durch den Lenkradeinschlag L dem Fahrerassistenzsystem eingeben, in welchem Bereich nach der Kupplungspfanne 4 gesucht werden soll. Wird durch die Bildauswerteeinheit des Systems in diesem Bereich die Kupplungspfanne 4 erkannt (1c), so wird eine entsprechende Trajektorie T bestimmt, um das Fahrzeug mit der Anhängerkupplung 3 zu der Kupplungspfanne 4 zu manövrieren. Eine durch die Bildauswerteeinheit des Systems erkannte Kupplungspfanne 4 kann durch die Auswahlanzeige 4', wie hier vorliegend ein Auswahlrahmen 4', im Bild 1 markiert werden. Weiterhin ist denkbar, dass, bevor die Trajektorie T bestimmt und eingeblendet wird, das System eine Bestätigung der durch die Auswahlanzeige 4' markierten Kupplungspfanne 4 durch den Benutzer bzw., Fahrer anfordert.
In der in 2 gezeigten Variante sind in dem auf dem Bildschirm abgebildeten Bild 1 der Rückfahrkamera zwei auswählbare Kupplungspfannen 4 zu sehen (2a). Die Bildauswerteeinheit des Systems erkennt nun die zwei Kupplungspfannen 4 und zeigt dies durch den Erkennungsrahmen 4'', der eine Erkennungsanzeige 4'' repräsentiert, auf dem Bild 1 an. Der Auswahlrahmen 4' liegt, entsprechend der Anfangstrajektorie T₀ (vgl. 1a) auf einem im Erfassungsbereich liegenden Hindernis. Mit dem Lenkradeinschlag L (2b) wählt der Fahrer eine Kupplungspfanne 4 aus, an die er sein Fahrzeug ankuppeln möchte. Die Auswahl wird durch den Auswahlrahmen 4' angezeigt (2c). Nach Bestätigung der Auswahl wird die Trajektorie T berechnet und in dem Bild dargestellt.
Statt der Rahmen können auch andere grafische Mittel verdeutlichen, welche Gegenstände etwa ausgewählt wurden oder erkannt worden sind.
In 3a bis 3c ist eine Anzeige- und Bedienfolge dargestellt, bei der der Fahrer durch den Lenkradeinschlag L bestimmen kann, wie eine ausgewählte Kupplungspfanne 4 angefahren werden soll. Dies ist besonders in den Fällen wichtig, bei denen der Anhänger nur in einem bestimmten Winkel etwa aus einer Parklücke herausgezogen werden kann. 3a zeigt das Bild 1 mit der zwischen der Anhängerkupplung 3 und der ausgewählten Kupplungspfanne 4 berechneten Trajektorie T. Dazu zeigt die eingeblendete Positionsmarkierung 6, wie das Fahrzeug mit der Anhängerkupplung nach Zurücklegen der Trajektorie T an der Kupplungspfanne 4 zu stehen kommt. Ist dies aus den oben genannten Gründen nicht wünschenswert, so kann der Fahrer auch hier über einen Lenkradeinschlag L des Lenkrads 5 (3b) eine Eingabe zur Änderung der Positionsmarkierung 6 in das System veranlassen. So kann die nachfolgende Positionsanmarkierung 6' aus 3c, die einer geraden Positionierung des Fahrzeugs in Bezug zu dem Anhänger entspricht, ausgewählt werden, woraufhin das System die erforderliche Trajektorie T bestimmt, um zu dieser Fahrzeugposition (entsprechend der Positionsmarkierung 6') zu kommen.
Die erfindungsgemäße Bedienung durch Lenkradbetätigung kann eventuell für die Auswahl in einem Menü auch für andere Fahrassistenzsysteme genutzt werden, z. B. für einen Parkassistenten.
Ein weiterer erfindungsgemäßer Verfahrensschritt zur Unterstützung eines Ankuppelvorgangs betrifft einen automatischen Lichttest, der automatisch beim Ankuppelvorgang gestartet erden kann; entweder direkt nach Ende einer erfindungsgemäßen Fahrerunterstützung oder nachdem erkannt wurde, dass das Anhängerkabel eingesteckt wurde.
Der automatische Test kann beim Abschließen des Fahrzeugs, beim Bewegen des Fahrzeugs, nach einer Quittierung des Fahrers, oder wenn das Fahrzeug automatisch einen Fehler bzw. volle Funktionalität erkannt hat, beendet werden.
Dabei steuert der Lichttest alle Lampen des Anhängers an. Er läuft zur visuellen Kontrolle durch den Fahrer kontinuierlich durch und/oder für eine automatische Kontrolle. Generell ist eine visuelle Kontrolle auch bei einer automatischen Kontrollmöglichkeit nötig, da durch die Automatik evtl. nicht alle Leuchten abgeprüft werden können, z. B. Begrenzungsleuchten, Positionsleuchten oder Nummerschildbeleuchtung.
Ferner kann das System nach dem Beenden der Manövrierunterstützung automatisch eine Erinnerung oder Abfrage über manuelle Vorgänge an den Fahrer ausgeben, die der Fahrer noch durchführen sollte oder muss: „Lichttest erfolgreich?”, „Sicherungsleine angelegt?”, „Stützen und Stützrad eingefahren?” oder „Kupplung richtig verriegelt?”
Weitere Vorgänge zur Unterstützung beim Anfahren der Anhängerkupplung an die Kupplungspfanne neben der Fahrerunterstützung, um die Anhängerkupplung unter der Kupplungspfanne zu positionieren, sind zum einen das Anbieten einer Auswahl, wie das Fahrzeug beim Anhängen positioniert sein soll (siehe auch 3), zum anderen aber auch, dass das System einen mehrzügigen Rangiervorgang, sprich mehrere Teiltrajektorien berechnet, um die Position in der vorgegebenen Lage zu erreichen, und dabei weitere Einschränkungen im Fahrzeugumfeld, wie Hindernisse oder andere Fahrzeuge berücksichtigt. Sowohl bei dem mehrzügigen Rangieren als auch dem direkten Anfahren entlang einer Trajektorie kann das Fahrerassistenzsystem den Fahrer unterstützen oder alternativ auch automatisch rangieren.
Ohne weitere Eingaben wird das Fahrerassistenzsystem die Trajektorie so berechnen, dass der Kugelkopf der Anhängerkupplung unter die Kupplungspfanne positioniert wird. Durch entsprechende Auswahlmöglichkeiten, die auch über einen Lenkradeinschlag eingegeben werden können, bietet das System ferner die Möglichkeit, eine Trajektorie zu berechnen, bei der der Kugelkopf der Anhängerkupplung auch knapp rechts oder links neben der Kupplungspfanne, oder davor positioniert wird, um die Kupplungspfanne dann per Hand aufzulegen. Dies kann Insbesondere dann wichtig sein, wenn die Kupplungspfanne zu tief ist und nicht hochgekurbelt werden kann.
Weiter kann der Ankuppelvorgang durch abgestimmtes elektrisches Ein- und Ausfahren der Anhängerkupplung unterstützt werden.
Dabei fährt das System während des Rangiervorganges automatisch die Anhängerkupplung ein. Alternativ kann die Anhängerkupplung durch das System auch erst dann automatisch eingefahren werden, wenn ein Konflikt erkannt wird, z. B. die Kugelpfanne zu tief ist, um den Kugelkopf der Anhängerkupplung darunter zu positionieren, oder wenn beim Rangieren zu wenig Platz ist.
Wenn das Fahrzeug dann entsprechend der Vorgaben zur Kupplungspfanne positioniert ist, fährt das System die Anhängerkupplung automatisch aus. Ein weiterer Parameter für das automatische Ausfahren der Anhängerkupplung kann das Erkennen einer ausreichenden Höhe der Kupplungspfanne sein.
Ferner kann das System den Fahrer situationsabhängig fragen, ob die Anhängerkupplung ein- bzw. ausgefahren werden soll, oder es kann erforderlich sein, dass das situationsabhängige automatische Ein- und Ausfahren von dem Fahrer vorab zu bestätigen ist.
Bei der Anzeige des Bildes der Rückfahrkamera kann die Anhängerkupplung in ihrem eingefahrenen Zustand symbolisch in ihrer Position virtuell im Bild dargestellt werden. Ferner kann die Anhängerkupplung im ausgefahrenen Zustand auch dann symbolisch in ihrer Position virtuell im Bild der Rückfahrkamera dargestellt werden, etwa wenn sie wie im oben genannten Fall außerhalb des Erfassungsbereichs der Kamera liegt oder in dem Fall, dass sie durch die Kupplungspfanne verdeckt ist. Die Rückfahrkamera kann auch eine spezielle Zoomeinstellung für den Bereich der Anhängerkupplung aufweisen.
Schließlich kann die Unterstützung eines Kuppelvorgangs auch noch eine Abfrage der Niveauregulierung umfassen. Wenn das System beim Anfahren an eine Kupplungspfanne erkennt, dass diese zu niedrig ist, fragt es automatisch ab, ob das Fahrzeug abgelassen werden soll. In einem anderen Beispiel kann das System, wenn das Fahrzeug mit angekuppelten Anhänger abgestellt wird, automatisch abfragen, ob die Niveauregulierung in eine mittlere Position gebracht werden soll, um den Anhänger in einer guten Höhe abkuppeln zu können. Nachdem ein Anhänger abgekuppelt wurde, kann durch das System ferner automatisch abgefragt werden, ob die Niveauregulierung das Fahrzeug ablassen soll. Hierfür kann auch ein Bedienelement für die Niveauregulierung am Fahrzeugheck in der Nähe des Bedienelementes für die elektrische Anhängerkupplung angebracht sein.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

EP 1249365 A1 [0002]

Claims

Assistenzverfahren für ein Ankuppelmanöver eines Kraftfahrzeugs mit Anhängerkupplung (3) an einer Anhänger-Kupplungspfanne (4) mittels eines Fahrerassistenzsystems, das zumindest eine Rückfahrkamera, einen Bildschirm, eine Bildauswerteeinheit, eine Berechnungseinheit, eine Bildüberlagerungseinheit und eine Eingabeschnittstelle aufweist, umfassend die Schritte: – Aufnehmen eines Bildes (1) mit der Rückfahrkamera, in deren Erfassungsbereich zumindest eine Kupplungspfanne (4) liegt, und Anzeigen des Bildes (1) auf dem Bildschirm, – Erfassen eines Lenkeinschlags (1) des Lenkrads (5) des Kraftfahrzeugs durch einen Lenkwinkelsensor, wobei das Lenkrad (5) die Eingabeschnittstelle bildet, – der Bildauswerteeinheit Vorgeben eines Bereichs innerhalb des aufgenommenen Bildes (1) zur Erkennung der Kupplungspfanne (4) durch den Lenkeinschlag (1), – Berechnen einer Trajektorie (T) zwischen der Anhängerkupplung (3) des Kraftfahrzeugs und der Kupplungspfanne (4) des Anhängers durch die Berechnungseinheit, – Überlagern der Bildschirmanzeige des Bildes (1) mit der Trajektorie (T).
Verfahren nach Anspruch 1, umfassend die Schritte nach dem Erkennen der Kupplungspfanne (4) durch die Bildauswerteeinheit – Darstellen einer Auswahlanzeige (4') der Kupplungspfanne (4) auf dem Bild (1), – Anfordern einer Benutzerbestätigung zum Berechnen der Trajektorie (T) zwischen der Anhängerkupplung (3) und der der Auswahlanzeige (4') zugehörigen Kupplungspfanne (4).
Verfahren nach Anspruch 2, umfassend die Schritte: beim Aufnehmen eines Bildes (1) mit der Rückfahrkamera, in deren Erfassungsbereich mehrere Kupplungspfannen (4) liegen, vor oder nach dem Darstellen der Auswahlanzeige (4') der ausgewählten Kupplungspfanne (4) auf dem Bild (1) und dem Anfordern der Benutzerbestätigung zum Berechnen der Trajektorie (T), – Erkennen der Kupplungspfannen (4) durch die Bildauswerteeinheit und Darstellen einer Erkennungsanzeige (4'') zu jeder erkannten Kupplungspfanne (4), – zum Auswählen einer der Kupplungspfannen (4) Betätigen des Lenkrads (5) und Auswählen der Kupplungspfanne (4) durch den Lenkeinschlag (1) und – Durchführen der Berechnung der Trajektorie (T) zwischen der Anhängerkupplung (3) und der ausgewählten Kupplungspfanne (4) des Anhängers.
Verfahren nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 3, umfassend den Schritt: – Vorbestimmen einer ersten Kraftfahrzeugposition, die sich durch das Manövrieren entlang der berechneten Trajektorie (T) ergeben wird, in Ankupplungsanordnung, und Anzeigen dieser Kraftfahrzeugposition auf dem Bild (1), – Bestätigen oder Ablehnen dieser Kraftfahrzeugposition und der berechneten Trajektorie und beim Ablehnen der Kraftfahrzeugposition und der berechneten Trajektorie (T), – Eingeben einer von der ersten Kraftfahrzeugposition abweichenden zweiten Kraftfahrzeugposition durch Betätigen des Lenkrads (5) und Bestimmen der zweiten Kraftfahrzeugposition durch den Lenkeinschlag (1), – Anzeigen der zweiten Kraftfahrzeugposition auf dem Bild (1) und – Neuberechnen der Trajektorie (T) in Abhängigkeit der zweiten Kraftfahrzeugposition.
Verfahren nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 4, umfassend die Schritte: – Erfassen des Fahrzeugumfeldes und Erkennen von Einschränkungen und/oder Hindernissen im Umfeld, – Berücksichtigen der Einschränkungen und/oder Hindernissen im Umfeld bei der Berechnung der Trajektorie (T), bevorzugt unter Bestimmung mehrerer Teiltrajektorien zwischen der Anhängerkupplung (3) und einer ausgewählten Kupplungspfanne (4) unter Berücksichtigung der Einschränkungen und/oder Hindernisse.
Verfahren nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 5, umfassend die Schritte: – beim Manövrieren des Kraftfahrzeugs entlang der Trajektorie (T) Ausführen von Lenk-, Brems- und/oder Beschleunigungseingriffen durch das Fahrerassistenzsystem oder – automatisch Manövrieren des Kraftfahrzeugs entlang der Trajektorie (T) durch das Fahrerassistenzsystem.
Verfahren nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 6, umfassend den Schritt: nach Ankuppeln der Kupplungspfanne (4) an der Anhängerkupplung (3) – Durchführen eines Lichtsequenztests der Leuchtvorrichtungen des Anhängers.
Verfahren nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 7, umfassend die Schritte: – Ein- und Ausfahren der Anhängerkupplung (3) während des Manövers des Kraftfahrzeugs entlang der Trajektorie (T) in Abhängigkeit von vorgebbaren Bedingungen und/oder – Regulieren eines Niveaus des Kraftfahrzeugs durch eine Niveauregulierungseinrichtung in Abhängigkeit eines für die Kupplungspfanne (4) in Bezug zu der Anhängerkupplung (3) festgestellten Niveaus.
Fahrerassistenzsystem für ein Kraftfahrzeug mit Anhängerkupplung (3) zur Durchführung des Assistenzverfahrens nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei das Fahrerassistenzsystem – mit zumindest einer Rückfahrkamera des Kraftfahrzeugs zur Bildaufnahme und einem Bildschirm zur Bildanzeige gekoppelt ist und – eine Bildauswerteeinheit zur Erkennung der Kupplungspfanne (4) des Anhängers, – eine Berechnungseinheit zum Berechnen einer Trajektorie (T) zwischen der Anhängerkupplung (3) und der Kupplungspfanne (4), – eine Bildüberlagerungseinheit zur überlagernden Anzeige des Bildes (1) mit der Trajektorie (T) und – eine Eingabeschnittstelle zur Betätigung des Fahrerassistenzsystems aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Eingabeschnittstelle durch das Lenkrad (5) des Kraftfahrzeugs gebildet wird, das mit einem Lenkwinkelsensor zur Erfassung eines Lenkeinschlags (1) ausgestattet ist, wobei der Lenkeinschlag (L) einen Bereich innerhalb des aufgenommenen Bildes zum Erkennen der Kupplungspfanne (4) durch die Bildauswerteeinheit vorgibt.
Fahrerassistenzsystem nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrerassistenzsystem – eine Umfelderfassungseinheit zur Erfassung des Fahrzeugumfelds und eine Erkennungseinheit für Beschränkungen/Hindernisse in dem Fahrzeugumfeld umfasst, und/oder – mit einem Antriebssystem des Kraftfahrzeugs zur Ausführung von Lenk-, Brems- und/oder Beschleunigungseingriffe zur Fahrerunterstützung oder zum automatischen Manövrieren entlang der Trajektorie (T) gekoppelt ist, und/oder – eine Betätigungseinrichtung zu Aus- und Einfahren einer ausfahrbaren Anhängerkupplung (3) umfasst, und/oder – mit einer Niveauregulierungseinrichtung der Kraftfahrzeugs gekoppelt ist.