DE102014013219A1 - Assistance system for maneuvering a team and method for operating such an assistance system - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Assistenzsystem (38) zum Rangieren eines Gespanns (10) umfassend ein Zugfahrzeug (12) und wenigstens einen gelenkig mit dem Zugfahrzeug (12) gekoppelten Anhänger (14), wobei das Assistenzsystem (38) eine Mehrzahl von auswählbaren Fahrmanövern mit unterschiedlichen Trajektorien (18, 30, 37), entlang denen das Gespann (10) mittels des Assistenzsystems (38) bewegbar ist, aufweist und dazu ausgebildet ist, einer das Assistenzsystem (38) bedienenden Person wenigstens eines der Fahrmanöver zur Auswahl bereitzustellen.The invention relates to an assistance system (38) for maneuvering a trailer (10) comprising a towing vehicle (12) and at least one trailer (14) articulated to the towing vehicle (12), the assistance system (38) having a plurality of selectable driving maneuvers with different ones Trajektorien (18, 30, 37), along which the vehicle (10) by means of the assistance system (38) is movable, and is adapted to provide at least one of the assistance system (38) serving person at least one of the driving maneuvers for selection.
Description
Die Erfindung betrifft ein Assistenzsystem gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1 sowie ein Verfahren zum Betreiben eines solchen Assistenzsystems gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 9.The invention relates to an assistance system according to the preamble of patent claim 1 and to a method for operating such an assistance system according to the preamble of patent claim 9.
Ein solches Assistenzsystem zum Rangieren eines Gespanns und ein Verfahren zum Betreiben eines solchen Assistenzsystems sind beispielsweise bereits der
Ein solches Assistenzsystem kommt zum Einsatz, da das Rangieren des Gespanns insbesondere bei einer Rückwärtsfahrt als schwierig einzustufen ist. Dies liegt insbesondere daran, dass der Anhänger beim Rangieren, insbesondere bei einer Rückwärtsfahrt, zum Einknicken neigt. Insbesondere ist für ungeübte Personen das Einlenken des Anhängers bei einer Änderung des Lenkwinkels des Zugfahrzeugs bei einer Rückwärtsfahrt nicht ohne weiteres nachvollziehbar, so dass es bei einem Einparkvorgang häufig aufgrund eines vom Fahrer ungünstig gewählten Lenkwinkels zu einer Kollision mit einem benachbarten Hindernis wie beispielsweise einem anderen Kraftwagen oder zu einem Einknicken des Gespanns kommt.Such an assistance system is used, since the maneuvering of the team is difficult to classify, especially when reversing. This is in particular because the trailer tends to buckle when maneuvering, especially when reversing. In particular, for inexperienced people, the turning of the trailer in a change in the steering angle of the towing vehicle in a reverse is not readily traceable, so it often during a parking operation due to a driver unfavorably selected steering angle to a collision with an adjacent obstacle such as another car or a buckling of the team comes.
Bei der
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Assistenzsystem und ein Verfahren der eingangs genannten Art zu schaffen, mittels welchen sich ein besonders einfaches und komfortables Rangieren des Gespanns realisieren lässt.Object of the present invention is to provide an assistance system and a method of the type mentioned, by means of which a particularly simple and comfortable maneuvering of the team can be realized.
Diese Aufgabe wird durch ein Assistenzsystem mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 9 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben.This object is achieved by an assistance system having the features of patent claim 1 and by a method having the features of patent claim 9. Advantageous embodiments with expedient developments of the invention are specified in the remaining claims.
Um ein Assistenzsystem der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art zu schaffen, mittels welchem sich ein besonders einfaches und komfortables Rangieren des Gespanns realisieren lässt, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass das Assistenzsystem eine Mehrzahl von auswählbaren Fahrmanövern mit unterschiedlichen Trajektorien, entlang denen das Gespann mittels des Assistenzsystems automatisch bewegbar ist, aufweist. Dabei ist das Assistenzsystem dazu ausgebildet, einer das Assistenzsystem bedienenden Person, beispielsweise dem Fahrer des Zugfahrzeugs, wenigstens eines der Fahrmanöver zur Auswahl bereitzustellen. Die Person kann dann das wenigstens eine Fahrmanöver auswählen, woraufhin das Gespann mittels des Assistenzsystems entlang der Trajektorie bewegt wird, welche zu dem ausgewählten Fahrmanöver gehört. Dies bedeutet, dass das Gespann mittels des Assistenzsystems entlang der kompletten Trajektorie bewegt wird, falls diese Bewegung nicht beispielsweise durch eine entsprechende Eingabe der Person in das Assistenzsystem unterbrochen wird. Die Person muss somit nicht selbst eine Trajektorie, entlang welcher das Gespann bewegt werden soll, bestimmen beziehungsweise vorgeben, sondern kann auf einfache Weise wenigstens eines der vorgegebenen beziehungsweise vorbestimmten Fahrmanöver und die dazugehörende Trajektorie auswählen, so dass das Gespann mittels des Assistenzsystems von einem Startpunkt zu einem Endpunkt entlang der Trajektorie bewegt wird.In order to provide an assistance system specified in the preamble of claim 1 way, by means of which a particularly simple and comfortable maneuvering of the team realized, it is provided according to the invention that the assistance system a plurality of selectable driving maneuvers with different trajectories along which the team by means of of the assistance system is automatically movable. In this case, the assistance system is designed to provide at least one of the driving maneuvers for selection to a person operating the assistance system, for example to the driver of the towing vehicle. The person can then select the at least one driving maneuver, after which the team is moved by means of the assistance system along the trajectory associated with the selected driving maneuver. This means that the combination is moved by means of the assistance system along the entire trajectory, if this movement is not interrupted, for example by a corresponding input of the person in the assistance system. Thus, the person does not have to himself determine or specify a trajectory along which the team is to be moved, but can easily select at least one of the predetermined or predetermined driving maneuvers and the associated trajectory, so that the vehicle can be moved from a starting point by means of the assistance system an endpoint along the trajectory is moved.
Die Person muss somit während des Rangierens, das heißt während das Gespann mittels des Assistenzsystems entlang der Trajektorie von dem Startpunkt zu dem Endpunkt bewegt wird, beispielsweise keine Handlungen vornehmen, welche eine Richtungsänderung des Gespanns bewirken. Zumindest Richtungsänderungen des Gespanns werden mittels des Assistenzsystems automatisch bewirkt, wobei das Assistenzsystem in diesem Rahmen auch dazu ausgebildet ist das Gespann automatisch auf Kurs zu halten, so dass das Gespann beispielsweise geradeaus oder eine Kurve fährt. Mit anderen Worten erfolgt zumindest die Querführung des Gespanns automatisch mittels des Assistenzsystems. Dabei kann vorgesehen sein, dass die Längsführung des Gespanns, das heißt ein Beschleunigen und ein Abbremsen des Gespanns nicht automatisch mittels des Assistenzsystems durchgeführt wird, sondern durch die Person, insbesondere den Fahrer des Zugfahrzeugs, zu bewirken ist.For example, during maneuvering, that is, while the crew is being moved along the trajectory from the starting point to the end point by means of the assistance system, the person does not have to undertake actions that cause the team to change direction. At least changes in direction of the team are automatically effected by means of the assistance system, wherein the assistance system is also designed in this context to keep the team automatically on course, so that the team, for example, goes straight or a curve. In other words, at least the transverse guidance of the team is done automatically by means of the assistance system. It can be provided that the longitudinal guidance of the team, that is, an acceleration and deceleration of the team is not automatically carried out by the assistance system, but by the person, in particular the driver of the towing vehicle, to effect.
Hierbei wird mittels des Assistenzsystems ein sogenanntes halb-automatisches oder semi-automatisches Rangieren durchgeführt, da die Querführung mittels des Assistenzsystems automatisch erfolgt, die Längsführung jedoch, das heißt beispielsweise eine Betätigung eines Gaspedals und eine Betätigung eines Bremspedals des Fahrzeugs erfolgt durch den Fahrer.Here, by means of the assistance system, a so-called semi-automatic or semi-automatic automatic maneuvering performed as the transverse guidance by means of the assistance system is automatic, the longitudinal guide, however, that is, for example, an operation of an accelerator pedal and an operation of a brake pedal of the vehicle is carried out by the driver.
Alternativ dazu ist es denkbar, dass das Assistenzsystem ein voll-automatisches Rangieren des Gespanns bewirkt. Hierbei erfolgt nicht nur die Querführung des Gespanns automatisch mittels des Assistenzsystems, sondern auch die Längsführung des Fahrzeugs erfolgt automatisch mittels des Assistenzsystems. Somit muss die Person während des Bewegens des Gespanns entlang der Trajektorie vom Startpunkt zum Endpunkt nicht nur Richtungsänderungen des Gespanns nicht bewirken, sondern die Person muss das Gespann auch nicht abbremsen oder beschleunigen, das heißt eine Geschwindigkeit des Gespanns einstellen. Mit anderen Worten ist es bei dem halbautomatischen Rangieren vorgesehen, dass das Gespann mittels des Assistenzsystems gelenkt wird, wobei eine Geschwindigkeit des Gespanns durch die Person eingestellt wird. Demgegenüber ist es bei dem voll-automatischen Rangieren vorgesehen, dass das Gespann mittels des Assistenzsystems gelenkt wird und dass eine Geschwindigkeit des Gespanns mittels des Assistenzsystems eingestellt wird, so dass Handlungen, die eine Bewegung des Gespanns beeinflussen, von der Person nicht durchgeführt werden müssen.Alternatively, it is conceivable that the assistance system causes a fully automatic maneuvering of the team. Here, not only the transverse guidance of the team is done automatically by means of the assistance system, but also the longitudinal guidance of the vehicle takes place automatically by means of the assistance system. Thus, while moving the team along the trajectory from the starting point to the end point, the person must not only cause direction changes of the team, but the person does not have to decelerate or accelerate the team, that is, set a speed of the team. In other words, in the semi-automatic maneuvering, it is provided that the team is steered by means of the assistance system, whereby a speed of the team is set by the person. On the other hand, in the fully automatic maneuvering, it is provided that the team is steered by means of the assistance system and that a speed of the team is set by means of the assistance system, so that actions which influence a movement of the team do not have to be performed by the person.
Vorzugsweise ist es vorgesehen, dass das wenigstens eine auswählbare Fahrmanöver auf einer Anzeige, insbesondere einem Bildschirm, des Zugfahrzeugs angezeigt wird. Dadurch ist es beispielsweise möglich, der Person eine aktuelle Ausrichtung des Gespanns optisch zu kommunizieren, das heißt mitzuteilen, wobei das Gespann diese Ausrichtung am Startpunkt der Trajektorie aufweist. Alternativ oder zusätzlich ist es möglich, der Person eine Ausrichtung des Gespanns zu kommunizieren, welche das Gespann am Endpunkt, das heißt nach dem Bewegen entlang der Trajektorie aufweisen wird. Dadurch ist es möglich, optisch zu vermitteln, welche Konsequenzen beziehungsweise Resultate die Auswahl des wenigstens einen Fahrmanövers mit sich bringt.Preferably, it is provided that the at least one selectable driving maneuver is displayed on a display, in particular a screen, of the towing vehicle. As a result, it is possible, for example, to visually communicate to the person a current orientation of the combination, that is, to communicate it, wherein the combination has this orientation at the starting point of the trajectory. Alternatively or additionally, it is possible to communicate to the person an alignment of the team which will have the team at the end point, that is to say after moving along the trajectory. This makes it possible to visually convey which consequences or results the selection of the at least one driving maneuver entails.
Um ein Verfahren der im Oberbegriff des Patentanspruchs 9 angegebenen Art zu schaffen, mittels welchem sich ein besonders einfaches und komfortables Rangieren realisieren lässt, ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass das Assistenzsystem eine Mehrzahl von auswählbaren Fahrmanövern mit unterschiedlichen Trajektorien, entlang denen das Gespann mittels des Assistenzsystems bewegbar ist, aufweist, wobei eine das Assistenzsystem bedienende Person wenigstens eines der Fahrmanöver, beispielsweise über wenigstens ein Anzeigeelement wie beispielsweise einen Bildschirm, zur Auswahl bereitgestellt wird. Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Assistenzsystems sind als vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens anzusehen und umgekehrt.In order to provide a method specified in the preamble of claim 9 way, by means of which a particularly simple and comfortable maneuvering can be realized, the invention provides that the assistance system a plurality of selectable driving maneuvers with different trajectories, along which the team by means of the assistance system movable wherein at least one of the driving maneuvers, for example via at least one display element such as a screen, is provided for selection by a person operating the assistance system. Advantageous embodiments of the assistance system according to the invention are to be regarded as advantageous embodiments of the method according to the invention and vice versa.
Der Erfindung liegt insgesamt insbesondere die Erkenntnis zugrunde, dass Anhänger üblicherweise keine Sensoren zum Erfassen einer Umgebung des Anhängers beziehungsweise des Gespanns aufweisen. Die beschriebene Auswahl beziehungsweise Auswahlmöglichkeit von unterschiedlichen Fahrmanövern stellt eine Möglichkeit dar, solche Sensoren zu ersetzen und ein einfaches, komfortables und für die Person nachvollziehbares Rangieren des Gespanns zu ermöglichen.The invention is based in particular on the recognition that trailers usually have no sensors for detecting an environment of the trailer or the trailer. The described selection or choice of different driving maneuvers represents a possibility to replace such sensors and to enable a simple, comfortable and comprehensible for the person maneuvering the team.
Dabei ist es auch denkbar, dass das jeweilige Fahrmanöver aus mehreren Zügen besteht, das heißt das Zugfahrzeug ändert während des Fahrmanövers seine Fahrtrichtung. Insbesondere hier ist aber zu beachten, dass das Fahrmanöver möglichst so einfach ist, das die Bewegungen nachvollziehbar beziehungsweise schon vorab voraussehbar ist.It is also conceivable that the respective driving maneuver consists of several trains, that is, the towing vehicle changes its direction of travel during the maneuver. In particular, however, it should be noted that the driving maneuver is as simple as possible, that the movements can be traced or predicted beforehand.
Das jeweilige Fahrmanöver kann ohne die Verwendung von Sensoren zum Erfassen einer Umgebung des Gespanns durchgeführt werden. Alternativ ist es denkbar, zum Durchführen des Fahrmanövers, das heißt zum Rangieren des Gespanns entlang der jeweiligen Trajektorie, wenigstens einen Sensor zum Erfassen zumindest eines Teilbereichs einer Umgebung des Gespanns zu verwenden.The respective driving maneuver can be performed without the use of sensors for detecting an environment of the team. Alternatively, it is conceivable to use at least one sensor for detecting at least one subarea of an environment of the team for carrying out the driving maneuver, that is to say for maneuvering the trailer along the respective trajectory.
Dabei hat es sich als besonders vorteilhaft gezeigt, wenn wenigstens ein Sensor vorgesehen ist, mittels welchem zumindest ein Teilbereich einer Umgebung des Gespanns erfassbar ist, wobei das Assistenzsystem dazu ausgebildet ist, das wenigstens eine Fahrmanöver in Abhängigkeit von dem erfassten Teilbereich zur Auswahl bereitzustellen. Mit anderen Worten ist es beispielsweise vorgesehen, dass das Assistenzsystem eine Mehrzahl von grundsätzlich auswählbaren und durchführbaren Fahrmanövern aufweist. In Abhängigkeit von dem erfassten Teilbereich der Umgebung stellt das Assistenzsystem jedoch nur einen Teil der eigentlich vorhandenen, auswählbaren und beispielsweise in einer Speichereinrichtung des Assistenzsystems gespeicherten Fahrmanövern der Person zur Auswahl bereit, da beispielsweise anhand des erfassten Teilbereichs der Umgebung ermittelt wurde, dass ausgehend von einem aktuellen Zustand, beispielsweise einer aktuellen Position des Gespanns, nicht alle grundsätzlich auswählbaren und durchführbaren Fahrmanöver durchgeführt werden können, ohne dass es zu einer Kollision des Gespanns mit wenigstens einem sich in der Umgebung des Gespanns befindenden Objekt kommt. Somit werden nur diejenigen der Fahrmanöver zur Auswahl bereitgestellt, welche mittels des Assistenzsystems durchgeführt werden können, ohne dass es zu einer Kollision des Gespanns mit einem sich in der Umgebung befindenden Objekt kommt. Hierdurch können unerwünschte Kollisionen des Gespanns mit Objekten in der Umgebung sowie daraus resultierende Beschädigungen vermieden werden.It has been found to be particularly advantageous if at least one sensor is provided, by means of which at least a portion of an environment of the team can be detected, wherein the assistance system is adapted to provide the at least one driving maneuver in response to the detected portion for selection. In other words, it is provided, for example, that the assistance system has a plurality of basically selectable and feasible driving maneuvers. Depending on the detected subregion of the environment, however, the assistance system only makes available a part of the actually existing, selectable driving maneuvers of the person stored, for example, in a memory device of the assistance system, since, for example, it was determined based on the acquired subarea of the environment Current state, for example, a current position of the team, not all basically selectable and feasible driving maneuvers can be performed without causing a collision of the team with at least one in the vicinity of the team object. Thus, only those of the driving maneuvers are provided for selection, which by means of Assistance system can be performed without causing a collision of the team with an object located in the surrounding area. As a result, unwanted collisions of the team with objects in the environment and resulting damage can be avoided.
Der Sensor zum Erfassen zumindest des Teilbereichs der Umgebung ist beispielsweise ein optischer Sensor, insbesondere eine Kamera wie beispielsweise eine Stereokamera, ein Laser-Sensor oder ein Radar-Sensor. Es ist auch ohne weiteres denkbar, dass der Sensor als anderer Sensor ausgebildet ist.The sensor for detecting at least the subarea of the environment is, for example, an optical sensor, in particular a camera such as a stereo camera, a laser sensor or a radar sensor. It is also readily conceivable that the sensor is designed as another sensor.
Der Sensor kann schließlich auch während des Bewegens des Gespanns entlang der Trajektorie genutzt werden, um zumindest einen Teilbereich der Umgebung des Gespanns zu erfassen, so dass das Gespann mittels des Assistenzsystems entlang der Trajektorie in Abhängigkeit von dem erfassten Teilbereich rangiert wird. Dadurch ist es beispielsweise möglich, während des Bewegens des Gespanns entlang der Trajektorie auf plötzlich auftretende beziehungsweise erfasste Objekte in der Umgebung zu reagieren, indem das Assistenzsystem beispielsweise eine Richtungs- und/oder Geschwindigkeitsänderung des Gespanns bewirkt. Hierdurch können insbesondere Kollisionen des Gespanns mit Objekten vermieden werden. Beispielsweise wird eine Objekterkennung durchgeführt, in deren Rahmen mittels des Sensors Objekte in der Umgebung des Gespanns identifiziert werden. Anhand dieser Objekterkennung kann dann das ausgewählte Fahrmanöver bedarfsgerecht angepasst werden, beispielsweise derart, dass eine Kollision des Gespanns mit einem erkannten Objekt vermieden wird.Finally, the sensor can also be used during the movement of the trailer along the trajectory in order to detect at least a portion of the surroundings of the team, so that the team is ranged along the trajectory by means of the assistance system as a function of the detected partial area. This makes it possible, for example, during the movement of the team along the trajectory to respond to suddenly occurring or detected objects in the environment by the assistance system causes, for example, a change in direction and / or speed of the team. As a result, in particular collisions of the team with objects can be avoided. For example, an object detection is carried out, in the context of which by means of the sensor objects in the vicinity of the team are identified. Based on this object recognition then the selected driving maneuver can be adjusted as needed, for example, such that a collision of the team is avoided with a detected object.
Der genannte Sensor kann dabei am Zugfahrzeug vorgesehen sein. Hierbei handelt es sich beispielsweise um einen Parksensor des Zugfahrzeugs. Ferner ist es möglich, dass der Sensor am Anhänger vorgesehen ist. Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder aber in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.The said sensor can be provided on the towing vehicle. This is, for example, a parking sensor of the towing vehicle. Furthermore, it is possible that the sensor is provided on the trailer. Further advantages, features and details of the invention will become apparent from the following description of preferred embodiments and from the drawing. The features and feature combinations mentioned above in the description as well as the features and feature combinations shown below alone in the description of the figures and / or in the figures can be used not only in the respectively indicated combination, but also in other combinations or alone, without the scope of To leave invention.
Die Zeichnung zeigt in:The drawing shows in:
In den Figuren sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen.In the figures, identical or functionally identical elements are provided with the same reference numerals.
Das Assistenzsystem umfasst eine Mehrzahl von auswählbaren Fahrmanövern mit unterschiedlichen Trajektorien, entlang denen das Gespann
Im Rahmen des voll-automatischen Rangierens erfolgt sowohl die Längsführung, das heißt das Einstellen der Geschwindigkeit des Gespanns
Ferner ist es möglich, dass sich die Person beziehungsweise der Fahrer auch im Rahmen des halb-automatischen Rangierens außerhalb des Zugfahrzeugs
Das Zugfahrzeug
Das Gespann
Anhand von
Die möglichen, durchführbaren Fahrmanöver werden beispielsweise auf dem zuvor genannten Bildschirm angezeigt, so dass dem Fahrer das jeweilige Fahrmanöver besonders gut veranschaulicht werden kann.The possible, feasible driving maneuvers are displayed, for example, on the aforementioned screen, so that the driver can be illustrated particularly well the respective driving maneuver.
In
Als Reserveabstand
In
Anschließend wird das Gespann
Für den Versatz
Ein in den Figuren nicht dargestelltes, fünftes Fahrmanöver ist beispielsweise ein Zurücksetzen des Gespanns
Die Bahnregelung
Die Bahnregelung
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 1010
- Gespannteam
- 1212
- Zugfahrzeugtowing vehicle
- 1414
- Anhängerpendant
- 1616
- Deichselshaft
- 1818
- Trajektorietrajectory
- 2020
- BereichArea
- 2222
- Kraftwagenmotor vehicle
- 2424
- Kraftwagenmotor vehicle
- 2626
- Parklückeparking lot
- 2828
- PersonenkraftwagenPassenger cars
- 3030
- Trajektorietrajectory
- 3232
- Reserveabstandsafety margin
- 3737
- Trajektorietrajectory
- 3838
- Assistenzsystemassistance system
- 3939
- Bahnplanungpath planning
- 4040
- Bahnregelungweb control
- 4242
- Richtungspfeilarrow
- 4343
- Richtungspfeilarrow
- 4444
- Richtungspfeilarrow
- 4646
- Richtungspfeilarrow
- 4848
- Richtungspfeilarrow
- 5050
- Richtungspfeilarrow
- 5252
- Blockblock
- 5454
- Richtungspfeilarrow
- 5656
- Blockblock
- 5757
- Trajektorietrajectory
- 5858
- Versatzoffset
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 102012015435 A1 [0002, 0004] DE 102012015435 A1 [0002, 0004]
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