DE102014203105A1

DE102014203105A1 - Schätzung der länge eines anhängers

Info

Publication number: DE102014203105A1
Application number: DE102014203105.2A
Authority: DE
Inventors: Roger Arnold Trombley; Thomas Edward Pilutti; Christopher Scott Nave; John Shutko
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2013-02-21
Filing date: 2014-02-20
Publication date: 2014-08-21
Also published as: CN104002817A; US20140236532A1; RU2014106592A

Abstract

Ein Fahrzeug weist einen drahtlosen Empfänger am Fahrzeug auf, der in einem vorbestimmten Abstand von einer Anhängevorrichtung angeordnet ist. Ein drahtloser Sender am Anhänger ist an einem Ende des Anhängers gegenüber dem Ende angeordnet, das an eine Anhängevorrichtung am Fahrzeug angehängt ist, und kommuniziert mit dem drahtlosen Empfänger am Fahrzeug. Eine Steuerung am Fahrzeug überwacht die Leistungsrückführungen des Signals, das zwischen dem Sender und dem Empfänger gesendet wird. Ein Kupplungswinkelüberwachungssystem überwacht einen Kupplungswinkel im Zeitablauf. Die Steuerung überwacht Leistungsrückführungen eines Signals, das vom Sender an den Empfänger gesendet wird, und schätzt einen Abstand zwischen dem Sender und dem Empfänger als eine Funktion einer Pfadverlustausbreitung des gesendeten Signals. Die Anhängerlänge ist gleich dem Abstand, der von der Steuerung zu Zeitpunkten geschätzt wird, zu welchen der Kupplungswinkel null ist, minus des vorbestimmten Abstands.

Description

Der Erfindungsgegenstand betrifft ein System und ein Verfahren zur Schätzung der Länge eines Anhängers, der an ein Fahrzeug angehängt ist.
Für ein Kraftfahrzeug, das einen Anhänger daran angekuppelt aufweist, ist es hinsichtlich einer Mehrzahl von Fahrzeugsystemen vorteilhaft, Informationen zu verwenden, welche die Gesamtlänge des Anhängers darstellen. Viele Fahrzeugsysteme nutzen Informationen über die Anhängerlänge als eine Eingabe in das System, wobei die Eingabe durch eine Steuerung oder einen Mikroprozessor, die/der mit dem Fahrzeugsystem verbunden ist, verarbeitet wird. Aktuelle Verfahren sind darauf angewiesen, dass der Fahrer des Fahrzeugs die Informationen über die Anhängerlänge in das Fahrzeugsystem eingibt. Dies führt ein Potenzial für ungenaue Messungen ein, insbesondere in Situationen, in welchen der Fahrer keinen Zugang zu einer geeigneten Messeinrichtung hat und die Länge auf der Basis von Beobachtung schätzt oder rät.
Ein anderes potenzielles Problem tritt auf, wenn ein Fahrer Informationen für einen Anhänger eingibt oder Anhängerinformationen eingegeben und in einem Fahrzeugsystem gespeichert werden, und dieser Anhänger später gewechselt oder durch einen anderen Anhänger ersetzt wird. Viele aktuelle Fahrzeugsysteme sind darauf angewiesen, dass der Fahrer angibt, dass ein neuer Anhänger angehängt wurde, oder eine Bestätigung anfordert, dass der gleiche Anhänger verwendet wird. Es gibt keine Möglichkeit, zu überwachen oder zu bestätigen, dass der Fahrer genaue Informationen eingibt oder ein neuer Anhänger angehängt wird. Ungenaue Informationen können ein Problem sein, wenn Fahrzeugsysteme die Informationen in ihren Steuersystemen verwenden.
Bei dem Erfindungsgegenstand handelt es sich um ein System und ein Verfahren zur Schätzung einer Anhängerlänge, die nicht auf den Fahrer als die Eingabequelle der Informationen angewiesen sind. Der Erfindungsgegenstand stellt eine zuverlässigere Schätzung der Anhängerlänge bereit, die als eine Eingabe in verschiedene Fahrzeugsteuersysteme verwendet werden kann. Ein System zum Schätzen der Länge eines Anhängers, der an ein Fahrzeug angekuppelt ist, umfasst einen drahtlosen Empfänger am Fahrzeug, der in einem vorbestimmten Abstand von einer Anhängevorrichtung angeordnet ist, einen drahtlosen Sender, der an einem Ende des Anhängers gegenüber der Anhängevorrichtung angeordnet ist, Mittel zum Überwachen eines Kupplungswinkels und eine Steuerung, welche Leistungsrückführungen eines Signals überwacht, das vom Sender an den Empfänger gesendet wird, und einen Abstand zwischen dem Sender und dem Empfänger als eine Funktion einer Wegverlustausbreitung des gesendeten Signals schätzt und eine Anhängerlänge gleich dem Abstand, der von der Steuerung zu Zeitpunkten geschätzt wird, zu welchen der Kupplungswinkel null ist, minus des vorbestimmten Abstands setzt.
Ein Verfahren, das von einer Steuerung in einem Fahrzeug ausgeführt wird, zur Schätzung einer Länge eines Anhängers, der an das Fahrzeug angekuppelt ist, umfasst die folgende Schritte: Überwachen von Leistungsrückführungen eines Signals, das von einem drahtlosen Sender an einem Ende des Anhängers an einen drahtlosen Empfänger am Fahrzeug gesendet wird, der in einem vorbestimmten Abstand von einer Anhängerkupplung angeordnet ist, Überwachen eines Kupplungswinkels, Schätzen eines Abstands zwischen dem Sender und dem Empfänger, wobei der geschätzte Abstand eine Funktion einer Pfadverlustausbreitung des gesendeten Signals ist, und Setzen einer Anhängerlänge gleich dem geschätzten Abstand für einen Null-Kupplungswinkel weniger des vorbestimmten Abstands.
Das Überwachen des Kupplungswinkels kann auf verschiedene Arten und Weisen erfolgen. Ein Kupplungswinkelsensor in Kommunikation mit der Steuerung kann ein Signal bereitstellen, das den Winkel zwischen dem Fahrzeug und dem Anhänger darstellt. Als Alternative kann ein Giergeschwindigkeitssensor am Fahrzeug ein Giergeschwindigkeitssignal, das die Giergeschwindigkeit des Fahrzeugs darstellt, an die Steuerung liefern. Die Steuerung überwacht das Giergeschwindigkeitssignal im Zeitablauf, um einen Null-Kupplungswinkel zu identifizieren, wenn eine Null-Giergeschwindigkeit für eine vorbestimmte Zeitdauer gemessen wurde. In einer anderen Alternative kann die Steuerung in vorbestimmten Zeitintervallen einen Abstand zwischen dem Sender und dem Empfänger schätzen und die Schätzungen vergleichen, um die größte Schätzung von Abständen zwischen dem Sender und dem Empfänger zu bestimmen. Der größte Abstand stellt den Abstand zwischen dem Sender und dem Empfänger zu Zeitpunkten dar, zu welchen der Kupplungswinkel null ist.
1 ist ein Blockdiagramm eines Kraftfahrzeugs mit einem Anhängerlängenschätzsystem des Erfindungsgegenstands, an das ein Anhänger angekuppelt ist; und
2 ist ein Flussdiagramm eines Verfahrens des Erfindungsgegenstands.
Die Elemente und Schritte in den Figuren sind zur Einfachheit und Klarheit veranschaulicht und nicht unbedingt gemäß einem bestimmten Ablauf wiedergegeben. Zum Beispiel sind Schritte, die gleichzeitig oder in verschiedener Reihenfolge ausgeführt werden können, in den Figuren so veranschaulicht, dass sie zur Verbesserung des Verständnisses von Ausführungsformen des Erfindungsgegenstands beitragen.
Obwohl verschiedene Aspekte des Erfindungsgegenstands unter Bezugnahme auf eine bestimmte beispielhafte Ausführungsform beschrieben werden, ist der Erfindungsgegenstand nicht auf solche Ausführungsformen beschränkt, sondern es können zusätzliche Modifikationen, Anwendungen und Ausführungsformen implementiert werden, ohne vom Erfindungsgegenstand abzuweichen. In den Figuren werden gleiche Bezugszeichen zur Veranschaulichung der gleichen Komponenten verwendet. Für Fachleute ist zu erkennen, dass die verschiedenen Komponenten, die hierin dargelegt sind, geändert werden können, ohne vom Schutzumfang des Erfindungsgegenstands abzuweichen.
1 ist ein Kraftfahrzeug 10 mit einem Anhängerlängenschätzsystem des Erfindungsgegenstands. Das Fahrzeug 10 weist Reifen 12 auf. Das Fahrzeug 10 kann außerdem ein oder mehrere Sensorsysteme 14 aufweisen, die eine Mehrzahl von Sensoren aufweisen, die in, an und um das Fahrzeug 10 angeordnet sind. Das Fahrzeug weist außerdem eine Anzahl von verschiedenen Typen von Steuersystemen 16 auf, welche Sensorinformationen nutzen, die durch die Sensorsysteme 14 erfasst werden.
Die Sensorsysteme 14 und die Fahrzeugsteuersysteme 16 können Sensoren mit anderen Fahrzeugdynamik-Steuersystemen, wie beispielsweise einem Satz von Gierstabilitäts-Steuersystemsensoren und einem Satz von Rollstabilitäts-Steuersystemsensoren, gemeinsam nutzen. Die tatsächlichen Sensoren am Fahrzeug 10 variieren je nach dem Typ des Steuersystems 16, das im jeweiligen Fahrzeug 10 implementiert ist. Einige Beispiele umfassen, ohne darauf beschränkt zu sein, drahtlose Sensoren, Radgeschwindigkeitssensoren, Lidar, Radar, Sonar, Kamera(s) und GPS. Winkelgeschwindigkeitssensoren und Beschleunigungsmesser können ebenfalls enthalten sein und sind typischerweise entlang des Karosserierahmens am Fahrzeug installiert. Zum Beispiel können ein Längsbeschleunigungssensor, ein Querbeschleunigungssensor und ein Vertikalbeschleunigungssensor jeweils am Schwerpunkt des Fahrzeugs 10 installiert sein. Ein drahtloser Empfänger 18 kann ebenfalls enthalten sein und ist an einer bekannten Fahrzeugstelle installiert, wie beispielsweise an einer zentralen Position der Fahrzeugkarosserie.
Jedes der Steuersysteme 16 kann eine Steuerung 26 aufweisen, bei der es sich um eine einzige zentralisierte Fahrzeugsteuerung oder eine Kombination von Steuerungen handeln kann. Wenn viele Steuerungen verwendet werden, können sie zur Kommunikation, Arbitrierung und Priorisierung unter mehreren Steuerungen miteinander gekoppelt sein. Die Steuerung 26 kann auf einem Mikroprozessor basieren. Die Steuerung 26 kann eine Datenverarbeitungseinrichtung, wie beispielsweise ein nicht-transitorisches computerlesbares Medium, und Anweisungen auf dem computerlesbaren Medium zum Ausführen der Schätzung der Anhängerlänge umfassen. Die Steuerung 26 kann verschiedene Signalschnittstellen zum Empfangen und Ausgeben von Signalen aufweisen. Wie bereits erwähnt, kann die Anhängerlängenschätzung in einer selbständigen Komponente oder in einer verteilten Weise, wobei eine Mehrzahl von Steuerungen, Steuereinheiten, Modulen, Computern oder dergleichen Operationen zum Schätzen der Anhängerlänge gemeinsam ausführt, logisch implementiert sein.
Die Steuerung 26 kann so programmiert sein, dass sie verschiedene Funktionen ausführt und verschiedene Ausgaben steuert. Die Steuerung 26 kann einen damit verbundenen Speicher 28 aufweisen. Der Speicher 28 kann ein selbständiger Speicher sein, oder er kann in die Steuerung 26 integriert sein. Der Speicher 28 kann verschiedene Parameter, Schwellenwerte, Muster, Tabellen oder Landkarten speichern. Zum Beispiel können Parameter bekannte, festgelegte Fahrzeugmaße, wie beispielsweise Achsabstand, Fahrzeuglänge und Abstände zwischen Teilen des Fahrzeugs, umfassen.
Die Steuerung 26 empfängt Informationen von einer Anzahl von Sensoren, die mit den Sensorsystemen 14 verbunden sind. Wiederum können die Sensorsysteme 14 Drehzahlsensoren, einen Giergeschwindigkeitssensor, einen Querbeschleunigungssensor, einen Rollgeschwindigkeitssensor, einen Vertikalbeschleunigungssensor, einen Längsbeschleunigungssensor, einen Nickgeschwindigkeitssensor und einen Lenkwinkelpositionssensor umfassen, ohne darauf beschränkt zu sein. Diese Sensoren können auch Teil einer Trägheitsnavigationseinheit (IMU für engl. Inertial Measurement Unit) sein, die sich höchstwahrscheinlich im Mittelteil der Fahrzeugkarosserie befinden würde.
Ein Anhänger 30 kann hinter dem Fahrzeug 10 gezogen werden. Der Anhänger 30 kann eine Deichsel 32 und Anhängerräder 34 umfassen. Der Anhänger 30 kann außerdem eine Anhängerbremse und elektrische Komponenten, wie beispielsweise Leuchten (nicht dargestellt in 1) umfassen. Ein Kabelsatz 36 kann verwendet werden, um den Anhänger mit dem elektrischen System des Fahrzeugs 10 zu koppeln, und schließlich kann der Kabelsatz 36 den Anhänger mit der Steuerung 26 koppeln.
Der Anhänger 30 ist durch eine Anhängerkupplung 38 am Ende der Deichsel 32 beispielsweise mittels eines Kupplungskopfes oder einer anderen Anhängevorrichtung 42 am Fahrzeug an das Fahrzeug 10 angekuppelt. Die Anhängerkupplung 38 kann einen damit assoziierten Kupplungssensor 40 aufweisen. Alternativ kann der Kupplungssensor 40 mit der Anhängevorrichtung 42 assoziiert sein. Der Kupplungssensor 40 wird zum Bestimmen der Winkelposition des Anhängers 30 in Bezug auf das Fahrzeug 10 verwendet. Es können verschiedene Typen von Kupplungssensoren, wie beispielsweise resistive, induktive, Ultraschall- oder kapazitive Sensoren, zum Bestimmen des relativen Winkels des Anhängers 30 in Bezug auf das Fahrzeug 10 verwendet werden. Ein anderes System, das zum Bestimmen der Position des Anhängers 30 in Bezug auf das Fahrzeug 10 verwendet werden kann, ist ein Rückwärtsparkhilfesystem 44 am Fahrzeug 10. Das Rückwärtsparkhilfesystem weist eine Mehrzahl von Sensoren und/oder Kameras 46 auf und kann mit der Steuerung 26 gekoppelt sein. Bei Rückwärtsparkhilfesensoren kann es sich um einen Ultraschallsensor, eine Radarsensor oder eine Kombination der beiden handeln. Die Rückwärtsparkhilfesensoren sind typischerweise an mehreren Stellen am Heck des Fahrzeugs 10, wie beispielsweise in der Stoßstange, angeordnet. Andere Möglichkeiten zum Bestimmen der Position des Anhängers 30 können Kameras umfassen, die am Anhänger, dem Fahrzeug oder als Teil der Rückwärtsparkhilfesensoren 44, 46 angeordnet sind. Es gibt verschiedene Systeme und Verfahren, die zum Bestimmen des relativen Winkels des Anhängers 30 in Bezug auf das Fahrzeug 10 eingesetzt werden können. Sie sind jedoch zu zahlreich, um hierin erwähnt zu werden, aber ein Fachmann ist imstande, das am besten geeignete System und Verfahren gemäß den Parametern und der Konfiguration des Fahrzeugs und/oder des Anhängers anzuwenden. Ein drahtloser Sender 48 ist am Anhänger 30 an einer bekannten Stelle, vorzugsweise am Ende des Anhängers, positioniert. Dieser drahtlose Sender 48 ist in Kommunikation mit dem drahtlosen Messempfänger 18, der am Fahrzeug 10 angeordnet ist. Der drahtlose Messempfänger 18 wurde an einer bekannten Stelle des Fahrzeugs so angeordnet, dass ein Referenzabstand, d_r, vom Empfänger 18 zur Anhängerkupplung 38 am Heck des Fahrzeugs 10 bekannt ist. Beispiele für drahtlose Sende- und Empfangsgeräte, die verwendet werden können, sind Hochfrequenz-Identifikation (RFID), Bluetooth und dergleichen. Wie bereits erwähnt, ist der drahtlose Empfänger 18 an einer Stelle am Fahrzeug 10 in einem vorbestimmten Referenzabstand, d_r, von der Anhängerkupplung 38 angeordnet. Der drahtlose Sender 48 und der drahtlose Empfänger 18 sind kompatible Einheiten, die Signale zwischen dem Fahrzeug 10 und der Anhänger 30 senden und empfangen. Durch Messen von Signalen zwischen dem Sender 48 und dem Empfänger 18 und Überwachen der Leistungsrückführungen von Signalen, die vom Sender an den Empfänger gesendet werden, kann die Steuerung 26 einen Abstand, d, zwischen dem Empfänger 18 am Fahrzeug 10 und dem Sender 48 am Anhänger 30 schätzen. Schließlich kann die Anhängerlänge, l_T, geschätzt werden. Um eine so genaue Schätzung der Anhängerlänge, l_T, als möglich zu erhalten, sollte jegliche Signalmessung vorgenommen werden, wenn ein Kupplungswinkel zwischen dem Fahrzeug 10 und dem Anhänger 30 null ist. Der Kupplungswinkel kann am Kupplungswinkelsensor 38 überwacht oder alternativ unter Verwendung anderer Verfahren bestimmt werden, die Fahrzeugsensoren 14, wie beispielsweise Giergeschwindigkeitssensoren, oder ein Vergleichen von Anhängerlängenschätzungen im Zeitablauf umfassen.
Der Erfindungsgegenstand schätzt die Anhängerlänge, l_T, die dann als eine Eingabe in Steueralgorithmen für eine Vielzahl von Fahrzeugsystemen verwendet werden kann, wie beispielsweise Anhänger-Schlingerbewegung, Anhänger-Rückfahrhilfe, Stabilitätskontrolle und andere. Unter Bezugnahme auf 2 ist ein Flussdiagramm des Verfahrens 100 zur Schätzung einer Anhängerlänge gemäß dem Erfindungsgegenstand dargestellt. Das Verfahren 100 kann unter Verwendung der Fahrzeug- und Anhängerarchitektur ausgeführt werden, die zuvor unter Bezugnahme auf das Fahrzeug 10 und den Anhänger 30 in 1 erörtert wurde. Demgemäß kann eine Anhängerlängenschätzung an ein Fahrzeugsystem 16 geliefert werden, das die Informationen anfordert.
Es wird eine Operation 102 zum Anfordern einer Anhängerlängenschätzung ausgeführt. Eine Anforderung für eine Anhängerlängenschätzung kann von einem Fahrzeugsteuersystem 16 kommen, das die Informationen als eine Eingabe in den damit assoziierten Steueralgorithmus benötigt. Beispiele für Fahrzeugsteuersysteme 16, die Anhängerlängeninformationen anfordern können, können ein Anhänger-Rückfahrhilfesystem, ein Anhänger-Stabilitätskontrollsystem, ein Anhänger-Bremssteuersystem und ein Fahrzeugdynamiksteuersystem, wie beispielsweise eine Rollstabilitätssteuerung oder eine Gierstabilitätssteuerung, sein. Dies sind nur ein paar Beispiele für System 16, welche Anhängerlängeninformationen als eine Eingabe in einen Steueralgorithmus verwenden können.
Es wird eine Operation 104 ausgeführt, um Leistungsrückführungen von Signalen zu überwachen, die vom Anhänger an das Fahrzeug gesendet werden. Messungen des vom Sender am Anhänger gesendeten Signals, die mit Messungen des durch den Empfänger am Fahrzeug empfangenen Signals verglichen werden, stellen die Leistungsrückführungen von Signalen bereit, die vom Anhänger an das Fahrzeug gesendet werden. Die Leistungsrückführungen von Signalen, die vom Anhänger gesendet und am Fahrzeug empfangen werden, werden im Speicher gespeichert und im Verfahren des Erfindungsgegenstands zur Schätzung einer Anhängerlänge verwendet.
Es wird eine Operation 106 ausgeführt, um eine Schätzung der Länge des angehängten Anhängers zu berechnen. Das Schätzen der Länge des Anhängers 106 erfolgt durch Bestimmen des Abstands zwischen dem drahtlosen Sender am Anhänger und dem drahtlosen Empfänger am Fahrzeug. Dieser Abstand ist eine Funktion des Pfadverlusts des Signals, das gesendet wird, und kann unter Verwendung der Leistungsrückführungen von Signalen abgeleitet werden, die vom Anhänger gesendet und am Fahrzeug empfangen werden. Der Pfadverlust ist proportional zum Quadrat des Abstands zwischen dem Sender und dem Empfänger sowie zum Quadrat der Frequenz des gesendeten Signals. Die Signalausbreitung kann durch die Friis-Übertragungsformel dargestellt werden:
Dabei ist P_t die Sendeleistung in Watt, G_t und G_r sind Verstärkungen, die mit dem Sender bzw. dem Empfänger assoziiert sind, λ ist die Wellenlänge, L sind Systemverluste, und d ist der Abstand zwischen dem Sender und dem Empfänger. Die Sendeleistung nimmt mit einer Rate proportional zu d² ab. Daher stellt die Kenntnis des Pfadverlusts, der mit dem gesendeten Signal assoziiert ist, eine Schätzung des Abstands zwischen dem Sender und dem Empfänger bereit. Der Pfadverlust (PL) wird dargestellt durch:
P_r nimmt mit einer Rate ab, die proportional zu d² ist. Die Leistung des Signals, das am Empfänger empfangen wird, kann dargestellt werden als:
Dabei ist d der Abstand zwischen dem Sender und dem Empfänger, d_o ist ein bekannter Empfangsleistungsbezugspunkt, typischerweise 100 m, und d_f ist ein Fernfeldabstand der Antenne. Zurück zu 2 kann der Abstand d aus dieser Formel abgeleitet werden und stellt den Gesamtabstand zwischen dem Sender am Anhänger und dem Empfänger am Fahrzeug dar. Da der Empfänger an einer bekannten Stelle am Fahrzeug angeordnet ist, kann die Anhängerlänge durch Abziehen des Abstands, d_r, vom Sender zur Anhängerkupplungskugel oder l_T = d – d_r (6) geschätzt werden.
Es wird eine Operation 108 ausgeführt, um die Anhängerlängenschätzung am anfordernden Fahrzeugsystem zu empfangen.
Die genaueste Anhängerlängenschätzung des Erfindungsgegenstands wird während Perioden erhalten, in welchen der Winkel zwischen dem Fahrzeug und dem Anhänger null ist. Das heißt, wenn das Fahrzeug und der Anhänger bei einem Null-Kupplungswinkel in Ausrichtung sind. Das Verfahren 100 des Erfindungsgegenstands führt eine Operation 110 aus, um den Kupplungswinkel auf einen Null-Kupplungswinkel zu überwachen. Bei Bestimmung eines Null-Kupplungswinkels werden die Leistungsrückführungen des gesendeten Signals überwacht 104.
Das Überwachen des Kupplungswinkels und Bestimmen eines Null-Kupplungswinkels können auf verschiedene Arten und Weisen erfolgen. Eine Möglichkeit besteht darin, Daten von einem Kupplungswinkelsensor zu verwenden. Wenn der Kupplungswinkelsensor einen Winkel zwischen dem Fahrzeug und dem Anhänger misst, der null ist, wird die Operation 104 zum Überwachen von Leistungsrückführungen des Signals gestartet, das vom Anhänger gesendet wird.
Eine andere Möglichkeit, den Null-Kupplungswinkel zu überwachen und zu bestimmen, erfordert keinen Kupplungswinkelsensor. Stattdessen wird der Abstand, d, im Zeitablauf geschätzt und gespeichert. Es wird ein Vergleich von Werten durchgeführt, die über einen vorbestimmten Zeitraum gespeichert werden, um einen gespeicherten Höchstwert zu bestimmen. Der gespeicherte Höchstwert stimmt mit Signalmessungen überein, die vorgenommen wurden, als der Kupplungswinkel null war. Folglich ist die maximale Länge des Vergleichs der Abstand, d, für einen Null-Kupplungswinkel und sollte beim Schätzen der Anhängerlänge, l_T, verwendet werden.
In noch einer anderen Alternative zum Überwachen und Bestimmen des Kupplungswinkels kann die Giergeschwindigkeit des Fahrzeugs im Zeitablauf überwacht werden. Typischerweise ist ein Giergeschwindigkeitssensor als Teil des Sensorsystems 16 am Fahrzeug verfügbar. Eine Null-Giergeschwindigkeit ist ein Indikator dafür, dass ein Fahrzeug entlang einer geraden Bahn fährt. Wenn eine Giergeschwindigkeit bei null ist, wird erkannt, dass sich das Fahrzeug nicht dreht. Auf den ersten Blick ist diese Information alleine nicht geeignet, um einen Null-Kupplungswinkel zu identifizieren, da das Fahrzeug gerade aufgehört haben kann, sich zu drehen, selbst wenn ein von null verschiedener Kupplungswinkel vorliegen kann. Das Überwachen der Giergeschwindigkeit im Zeitablauf kann jedoch eine Bestätigung liefern, dass das Fahrzeug für einen ausreichenden vorbestimmten Zeitraum bei gleichzeitiger Beibehaltung einer Giergeschwindigkeit von null oder beinahe null geradeaus gefahren ist. Dies ermöglicht es der Giergeschwindigkeit, eine Anzeige bereitzustellen, dass sich der Anhänger gerade gerichtet hat, und es kann gefolgert werden, dass der Kupplungswinkel an diesem Punkt null ist. Bei Bestätigung des Null-Kupplungswinkels 110 können die Operation zum Überwachen der Leistungsrückführungen 104 und Berechnen der Anhängerlänge 106 ausgeführt werden.
Der vorbestimmte Zeitraum bei dem die Giergeschwindigkeit bei null bleiben sollte, steht mit einer tatsächlichen Strecke in Zusammenhang, welche die Fahrzeug-Anhänger-Kombination zurücklegen muss, um sicherzustellen, dass der Kupplungswinkel null ist. Dies kann durch Testen bestimmt und im Steuerungsspeicher gespeichert werden.
In der vorstehenden Spezifikation wurde der Erfindungsgegenstand unter Bezugnahme auf spezifische beispielhafte Ausführungsformen beschrieben. Es können jedoch verschiedene Modifikationen und Änderungen vorgenommen werden, ohne vom Schutzumfang des Erfindungsgegenstands, wie in den Ansprüchen dargelegt, abzuweichen. Die Spezifikation und die Figuren sind veranschaulichend statt einschränkend, und es ist beabsichtigt, dass Modifikationen in den Schutzumfang des Erfindungsgenstands fallen. Demgemäß sollte der Umfang der Erfindung durch die Ansprüche und ihre rechtmäßigen Äquivalente statt bloß durch die beschriebenen Beispiele bestimmt werden.
Zum Beispiel können die in einem Verfahrens- oder Prozessanspruch erwähnten Schritte in jeder Reihenfolge ausgeführt werden und sind nicht auf die spezifische Reihenfolge beschränkt, die in den Ansprüchen dargelegt wird. Die Gleichungen können mit einem Filter implementiert sein, um Effekte von Signalrauschen zu minimieren. Außerdem können die in einem Vorrichtungsanspruch erwähnten Komponenten und/oder Elemente in einer Vielzahl von Umsetzungen eingebaut oder anderweitig funktionell konfiguriert sein und sind demgemäß nicht auf die spezifische Konfiguration beschränkt, die in den Ansprüchen erwähnt wird.
Nutzen, andere Vorteile und Problemlösungen wurden vorstehend im Hinblick auf bestimmte Ausführungsformen beschrieben; kein Nutzen, kein Vorteil, keine Problemlösung und kein Element, der/die/das bewirkt, dass ein bestimmter Nutzen, ein bestimmter Vorteil oder eine bestimmte Lösung eintreten oder deutlicher hervortritt, ist als kritisches, erforderliches oder wesentliches Merkmal oder kritische, erforderliche oder wesentliche Komponente eines oder aller Ansprüche auszulegen.
Die Begriffe „umfassen“, „umfasst“, „umfassend“, „aufweisen“, „aufweisend“, „weist auf“ oder Varianten davon sollen auf eine nicht ausschließende Einbeziehung hinweisen, derart dass ein Prozess, Verfahren oder Gegenstand oder eine Zusammensetzung oder Vorrichtung, der/das/die eine Liste von Elementen aufweist, nicht nur diese erwähnten Elemente umfasst, sondern auch andere Elemente aufweisen kann, die nicht ausdrücklich aufgelistet oder solch einem Prozess, Verfahren oder Gegenstand oder solch einer Zusammensetzung oder Vorrichtung eigen sind. Andere Kombinationen und/oder Modifikationen der zuvor beschriebenen Strukturen, Anordnungen, Anwendungen, Proportionen, Elemente, Materialien oder Komponenten, die in der Praxis des Erfindungsgegenstands verwendet werden, können zusätzlich zu den nicht eigens erwähnten geändert oder anderweitig an spezifische Umgebungen, Fertigungsspezifikationen, Konstruktionsparameter oder andere betriebliche Anforderungen speziell angepasst werden, ohne vom allgemeinen Prinzip desselben abzuweichen.

Claims

System zum Schätzen einer Länge eines Anhängers, der an ein Fahrzeug angekuppelt ist, umfassend: einen drahtlosen Empfänger am Fahrzeug, der in einem vorbestimmten Abstand von einer Anhängevorrichtung angeordnet ist; einen drahtlosen Sender, der an einem Ende des Anhängers gegenüber der Anhängevorrichtung angeordnet ist; Mittel zum Überwachen eines Kupplungswinkels; eine Steuerung, die Leistungsrückführungen eines Signals überwacht, das vom Sender an den Empfänger gesendet wird, und einen Abstand zwischen dem Sender und dem Empfänger als eine Funktion einer Pfadverlustausbreitung des gesendeten Signals schätzt; und Setzen einer Anhängerlänge gleich dem Abstand, der von der Steuerung zu Zeitpunkten geschätzt wird, zu welchen der Kupplungswinkel null ist, minus des vorbestimmten Abstands.
System nach Anspruch 1, wobei das Mittel zum Überwachen eines Kupplungswinkels ferner einen Kupplungswinkelsensor in Kommunikation mit der Steuerung umfasst.
System nach Anspruch 1, wobei das Mittel zum Überwachen eines Kupplungswinkels ferner umfasst: einen Giergeschwindigkeitssensor am Fahrzeug zum Liefern eines Giergeschwindigkeitssignals, das die Giergeschwindigkeit des Fahrzeugs darstellt, an die Steuerung; und Überwachen des Giergeschwindigkeitssignals im Zeitablauf durch die Steuerung, um einen Null-Kupplungswinkel zu identifizieren, wenn eine Null-Giergeschwindigkeit für eine vorbestimmte Zeitdauer gemessen wurde.
System nach Anspruch 1, wobei das Mittel zum Überwachen eines Kupplungswinkels ferner umfasst, dass die Steuerung: in vorbestimmten Zeitintervallen einen Abstand zwischen dem Sender und dem Anhänger schätzt, wobei der Abstand als eine Funktion einer Pfadverlustausbreitung eines Signals geschätzt wird, das vom drahtlosen Sender an den drahtlosen Empfänger gesendet wird; eine vorbestimmte Anzahl von geschätzten Abständen speichert; und die gespeicherten Abstände vergleicht, um den größten Abstand zu bestimmen, wobei der größte Abstand den Abstand zwischen dem Sender und dem Empfänger zu Zeitpunkten darstellt, zu welchen der Kupplungswinkel null ist.
Verfahren, das von einer Steuerung in einem Fahrzeug ausgeführt wird, zur Schätzung einer Länge eines Anhängers, der an das Fahrzeug angekuppelt ist, umfassend: Überwachen von Leistungsrückführungen eines Signals, das von einem drahtlosen Sender an einem Ende des Anhängers an einen drahtlosen Empfänger am Fahrzeug gesendet wird, der in einem vorbestimmten Abstand von einer Anhängerkupplung angeordnet ist; Überwachen eines Kupplungswinkels; Schätzen eines Abstands zwischen dem Sender und dem Empfänger, wobei der geschätzte Abstand eine Funktion einer Pfadverlustausbreitung des gesendeten Signals ist; und Setzen einer Anhängerlänge gleich dem geschätzten Abstand für einen Null-Kupplungswinkel weniger des vorbestimmten Abstands.
Verfahren nach Anspruch 5, wobei der Schritt des Überwachens eines Kupplungswinkels ferner das Überwachen eines Kupplungswinkels umfasst, der von einem Kupplungswinkelsensor an die Steuerung geliefert wird.
Verfahren nach Anspruch 5, wobei der Schritt des Überwachens eines Kupplungswinkels ferner umfasst: Empfangen, an der Steuerung im Zeitablauf, von Signalinformationen von einem Giergeschwindigkeitssensor, wobei die Signalinformationen eine Giergeschwindigkeit des Fahrzeugs darstellen; Überwachen des Giergeschwindigkeitssignals auf eine Null-Giergeschwindigkeit; und Erfassen eines Null-Kupplungswinkels, wenn die gemessene Giergeschwindigkeit für eine vorbestimmte Zeitdauer null ist.
Verfahren nach Anspruch 5, wobei der Schritt des Überwachens eines Kupplungswinkels ferner umfasst: Schätzen einer Mehrzahl von Abständen zwischen dem Sender und dem Empfänger als eine Funktion einer Pfadverlustausbreitung des gesendeten Signals in vorbestimmten Zeitintervallen; Speichern der Mehrzahl von Abständen; Vergleichen der gespeicherten Abstände, um einen größten Abstand zu bestimmen; und Setzen des geschätzten Abstands für einen Null-Kupplungswinkel gleich dem größten Abstand.