DE102016211401A1 - System and method for determining a parking trajectory for a vehicle combination - Google Patents

System and method for determining a parking trajectory for a vehicle combination Download PDF

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Abstract

System zur Ermittlung einer Einparktrajektorie für ein Fahrzeuggespann, das ein Zugfahrzeug und einen Anhänger umfasst Die Erfindung betrifft ein System zur Ermittlung einer Einparktrajektorie für ein Fahrzeuggespann, das ein Zugfahrzeug und einen Anhänger umfasst, umfassend Sensoren zur Erfassung einer Umgebung des Fahrzeuggespanns und einer Ist-Position; eine Knickwinkelregeleinheit, die ausgebildet ist, einen Soll-Knickwinkel zwischen der Längsachse des Zugfahrzeugs und der Längsachse des Anhängers einzuregeln; eine mit den Sensoren signaltechnisch gekoppelte Verarbeitungseinheit, die ausgebildet ist, auf Grundlage der von den Sensoren erfassten Daten eine Einparktrajektorie zu ermitteln, auf der das Fahrzeuggespann von einer Ist-Position in eine Zielposition mittels einer Fahrzeugsteuerung autonom rangierbar ist, den Soll-Knickwinkel als Funktion der Einparktrajektorie zu ermitteln und diesen der Knickwinkelregeleinheit zur Einregelung des Soll-Knickwinkel zwischen der Längsachse des Zugfahrzeugs und der Längsachse des Anhängers zur Verfügung zu stellen, dadurch gekennzeichnet, dass die Ermittlung der Einparktrajektorie als Funktion eines maximalen Werts eines durch das Fahrzeuggespann definierten Parameterbereichs erfolgt.The invention relates to a system for determining a parking trajectory for a vehicle combination comprising a towing vehicle and a trailer, comprising sensors for detecting an environment of the vehicle combination and an actual position ; a kink angle control unit configured to adjust a desired kink angle between the longitudinal axis of the towing vehicle and the longitudinal axis of the trailer; a processing unit which is signal-technically coupled to the sensors and is designed to determine a parking trajectory based on the data acquired by the sensors on which the vehicle combination can be autonomously moved from an actual position to a destination position by means of a vehicle control, the desired bending angle as a function determine the parking trajectory and this of the buckling angle control unit for adjusting the desired bending angle between the longitudinal axis of the towing vehicle and the longitudinal axis of the trailer available to provide, characterized in that the determination of the parking trajectory as a function of a maximum value of a defined by the vehicle combination parameter range.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein System sowie ein Verfahren zur Ermittlung einer Einparktrajektorie für ein Fahrzeuggespann, das insbesondere ein Zugfahrzeug und einen Anhänger umfasst.The present invention relates to a system and a method for determining a parking trajectory for a vehicle combination, comprising in particular a towing vehicle and a trailer.

Das Rangieren eines Fahrzeuggespanns stellt für den Fahrer eine anspruchsvolle Aufgabe dar. Ein erster Grund für die Schwierigkeit ist darin zu sehen, dass das Rückwärtsfahren eines Zugfahrzeugs mit einem Anhänger ein Gegenlenken erfordert, das zum normalen Lenken entgegengesetzt ist, wenn das Zugfahrzeug ohne Anhänger rückwärts gefahren wird. Eine zweite Schwierigkeit ist darin zu sehen, dass das Rückwärtsfahren Bremsen erfordert, um das Fahrzeuggespann zu stabilisieren, bevor eine sogenannte Klappmesserbedingung auftritt. Ein dritter Grund für die Schwierigkeit liegt darin, dass Fahrzeuggespanne beim Rückwärtsfahren instabil reagieren, das heißt, dass kleine Fehler beim Lenken verstärkt werden, wodurch eine Abweichung des Fahrzeuggespanns vom gewünschten Weg verursacht werden kann.Maneuvering a vehicle combination is a demanding task for the driver. A first reason for the difficulty is that reversing a towing vehicle with a trailer requires countersteering, which is contrary to normal steering when the vehicle is driven backwards without a trailer becomes. A second difficulty is that reversing requires brakes to stabilize the vehicle combination before a so-called jackknife condition occurs. A third reason for the difficulty is that vehicle combinations react unstably when reversing, that is, that small errors in steering are amplified, which may cause a deviation of the vehicle combination from the desired path.

Um diese Nachteile zu überwinden, sind aus dem Stand der Technik Fahrassistenzsysteme bekannt, die den Fahrer beim Rückwärtsfahren beziehungsweise Rangieren eines Fahrzeuggespanns unterstützen. Diese den Fahrer unterstützenden Assistenzsysteme werden in der Regel auch semiautonome Assistenzsysteme genannt. Mittlerweile sind aus dem Stand der Technik zudem vollautonome Fahrerassistenzsysteme bekannt, die bei der Rückwärtsfahrt mit einem Anhänger dem Fahrer die Stabilisierungsaufgabe komplett abnimmt und ungewolltes Einknicken des Fahrzeuggespanns verhindert, wie beispielsweise offenbart in Yevgen Sklyarenko, Frank Schreiber, Walter Schumacher in: „Maneuvering assistant for truck and trailer combinations with arbitrary trailer hitching”, Mechatronics (ICM), IEEE International Conference, Feb. 27–March 1, 2013 .In order to overcome these disadvantages, driver assistance systems are known from the prior art, which support the driver when reversing or shunting a vehicle combination. These assistant systems assisting the driver are generally also called semi-autonomous assistance systems. In the meantime, fully autonomous driver assistance systems are known from the state of the art which, when driving backwards with a trailer, completely reduce the stabilization task for the driver and prevent unintentional buckling of the vehicle combination, as disclosed, for example, in US Pat Yevgen Sklyarenko, Frank Schreiber, Walter Schumacher in: "Maneuvering assistant for truck and trailer combinations with arbitrary trailer hitching", Mechatronics (ICM), IEEE International Conference, Feb. 27-March 1, 2013 ,

Ein solcher Eingriff kann dabei beispielsweise ausschließlich über die Lenkung des Zugfahrzeugs oder zusätzlich über eine sogenannte aktive Anhängerkupplung erfolgen. Die Lenkeingriffe des Zugkraftfahrzeugs werden dabei von einem stabilisierenden Regler übernommen, der neben der vom Fahrer gewünschten Bahnkrümmung auch einen sogenannten Knickwinkel des Zuges mit berücksichtigt, wobei der Knickwinkel der Winkel zwischen der Längsachse des Zugfahrzeugs und der Längsachse des Anhängers ist. Da eine mechanische Verbindung zwischen Lenkvorgabe und tatsächlicher Radstellung oft nicht mehr möglich ist, kommt in der Regel eine elektrische Servolenkung zum Einsatz, wobei auch Steer-By-Wire-Technik denkbar ist.Such an intervention can be done, for example, exclusively via the steering of the towing vehicle or in addition via a so-called active trailer hitch. The steering intervention of the towing vehicle are taken over by a stabilizing controller, which also takes into account a so-called bending angle of the train in addition to the driver desired path curvature, wherein the bending angle is the angle between the longitudinal axis of the towing vehicle and the longitudinal axis of the trailer. Since a mechanical connection between the steering input and the actual wheel position is often no longer possible, usually an electric power steering is used, whereby steer-by-wire technology is conceivable.

Zur Stabilisierung der Rückwärtsfahrt von Fahrzeuggespannen können beispielsweise nicht lineare Regelalgorithmen, die auch in einem großen Knickwinkelbereich ihre Gültigkeit behalten, zum Einsatz kommen.To stabilize the reversing of vehicle combinations, non-linear control algorithms, for example, which retain their validity even in a large bending angle range, can be used.

Die Sensorik eines solchen Systems lässt sich üblicherweise in einen positionsgebenden und einen objekterkennenden Teil einordnen. Zur Bestimmung der Ist-Position beziehungsweise der Eigenposition kann in der Regel auf eine Präzisionsordnung wie beispielsweise bestehend aus einem GPS oder DGPS und einer Inertialplattform zurückgegriffen werden. Diese Daten können zusätzlich durch Videosensoren zur Fahrbahnranderkennung in Verbindung mit einer digitalen Karte gestützt werden. Hindernisse und Objekte in der Fahrzeugumgebung können dabei mittels mehrerer Sensoren wie beispielsweise Radar, Laser und/oder Videosensoren erkannt werden und zu einem einheitlichen Abbild der Fahrzeugumgebung fusioniert werden. Diese Daten werden schließlich dazu genutzt, um eine sogenannte Trajektorie zu ermitteln, das heißt einen Fahrkorridor zu generieren, in dem die optimale Bahn und Geschwindigkeit des Fahrzeuggespanns geplant wird. Die optimale Bahn kann beispielsweise als Bézier-Spline geplant werden, in dem die den Spline charakterisierenden Bézier-Punkte im Fahrkorridor gesucht werden, wobei auch andere Verfahren zum Einsatz kommen. Um auf unbekannte, von den Sensoren detektierte Hindernisse reagieren zu können, wird von dieser optimalen Bahn abgewichen, indem spezielle Fahrmanöver als Differenzbewegung zur optimalen Bahn geplant werden. Das Ergebnis dieser Planung stellt die Soll-Bewegung des Fahrzeuggespanns dar, welche von der Fahrzeugregelung in Stellgrößen für die Aktorik umgesetzt wird.The sensor system of such a system can usually be classified in a position-giving and an object-recognizing part. In order to determine the actual position or the own position, a precision order such as, for example, consisting of a GPS or DGPS and an inertial platform can generally be used. This data can additionally be supported by video sensors for lane detection in conjunction with a digital map. Obstacles and objects in the vehicle environment can be detected by means of several sensors such as radar, laser and / or video sensors and fused to a uniform image of the vehicle environment. Finally, these data are used to determine a so-called trajectory, that is, to generate a driving corridor in which the optimal trajectory and speed of the vehicle combination is planned. For example, the optimal orbit may be planned as a Bezier spline in which the Bézier points characterizing the spline are searched in the travel corridor, although other methods are also used. In order to be able to react to unknown obstacles detected by the sensors, this optimal path is deviated by planning special driving maneuvers as difference movement to the optimum path. The result of this planning represents the target movement of the vehicle combination, which is implemented by the vehicle control in manipulated variables for the actuators.

Es besteht Bedarf, Einparktrajektorien zu ermitteln, die noch genauer sind, um den Anwenderkomfort und die Fahrsicherheit insbesondere für vollautonome Fahrassistenzsysteme zu erhöhen. Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, den vorstehend identifizierten Bedarf zu stillen.There is a need to identify parking trajectories that are even more accurate to increase user comfort and driving safety, especially for fully autonomous driver assistance systems. It is therefore an object of the present invention to meet the needs identified above.

Erfindungsgemäß wird dies durch ein System zur Ermittlung einer Einparktrajektorie für ein Gespann, das ein Zugfahrzeug und einen Anhänger umfasst, gelöst, wobei das System Sensoren zur Erfassung einer Umgebung des Fahrzeuggespanns und einer Ist-Position, eine Knickwinkelregeleinheit, die ausgebildet ist, einen Soll-Knickwinkel zwischen der Längsachse des Zugfahrzeugs und der Längsachse des Anhängers einzuregeln, und eine mit den Sensoren signaltechnisch gekoppelte Verarbeitungseinheit umfasst, die ausgebildet ist, auf Grundlage der von den Sensoren erfassten Daten eine Einparktrajektorie zu ermitteln, auf der das Fahrzeuggespann von einer Ist-Position in eine Zielposition mittels einer Fahrzeugsteuerung autonom rangierbar ist, den Soll-Knickwinkel als Funktion der Einparktrajektorie zu ermitteln und diesen der Knickwinkelregeleinheit zur Einregelung des Soll-Knickwinkels zwischen der Längsachse des Zugfahrzeugs und der Längsachse des Anhängers zur Verfügung zu stellen, dadurch gekennzeichnet, dass die Ermittlung der Einparktrajektorie als Funktion eines maximalen Werts eines durch das Fahrzeuggespann definierten Parameterbereichs erfolgt.According to the invention, this is achieved by a system for determining a parking trajectory for a vehicle comprising a towing vehicle and a trailer, wherein the system comprises sensors for detecting an environment of the vehicle combination and an actual position, a kink angle control unit which is designed to set a target vehicle Angle of articulation between the longitudinal axis of the towing vehicle and the longitudinal axis of the trailer and includes a signal coupled to the sensors processing unit which is configured to determine based on the data collected by the sensors a parking trajectory on which the vehicle combination from an actual position in a target position by means of a vehicle control is autonomously ranked, the Determine target bending angle as a function of the parking trajectory and to provide this the buckling angle control unit for adjusting the target bending angle between the longitudinal axis of the towing vehicle and the longitudinal axis of the trailer available, characterized in that the determination of the parking trajectory as a function of a maximum value of one by the Vehicle group defined parameter range takes place.

Das System dient der Ermittlung einer Einparktrajektorie für ein Fahrzeuggespann, wobei das Fahrzeuggespann ein Zugfahrzeug und einen Anhänger umfasst. Das Zugfahrzeug kann beispielsweise ein Lkw sein, an welchen ein Anhänger angehängt ist. Das Fahrzeuggespann besitzt Sensoren zur Umgebungserfassung, insbesondere zur Bestimmung der eigenen Position. Des Weiteren besitzt das Fahrzeuggespann Sensoren zur autonomen Fahrzeugnavigation, welche ein autonomes selbstgesteuertes Fahren des Fahrzeuggespanns erlauben, sowie Sensoren zur Abstands- und Freiraummessung, die der Kollisionsvermeidung dienen. Neben unterschiedlichen Sensorprinzipien sind vorteilhaft kamera- und laserbasierte Messprinzipien, unterstützt von fahrzeugeigenen Odometrieverfahren im Outdoor- und Indoorbereich nutzbar, im Outdoorbereich zusätzlich unterstützt von satellitengestützter Positionsbestimmung. Entsprechende Technologien sind dem Fachmann bekannt.The system is used to determine a parking trajectory for a vehicle combination, wherein the vehicle combination includes a towing vehicle and a trailer. The tractor may be, for example, a truck to which a trailer is attached. The vehicle combination has sensors for detecting the environment, in particular for determining the own position. Furthermore, the vehicle combination has sensors for autonomous vehicle navigation, which allow an autonomous self-controlled driving of the vehicle combination, as well as sensors for distance and free space measurement, which are used for collision avoidance. In addition to different sensor principles, camera- and laser-based measuring principles, supported by on-board odometry procedures, can be used in outdoor and indoor areas, and in the outdoor area additionally supported by satellite-based position determination. Corresponding technologies are known to the person skilled in the art.

Über eine Anwenderschnittstelle kann der autonome Einparkvorgang, also in der Regel das autonome Rückwärtsrangieren des Fahrzeuggespanns, initiiert werden. Diese Mensch-Maschine-Interaktion kann beispielsweise über entsprechende Tasten oder über Spracheingabe oder beispielsweise über Funk oder ähnlichem erfolgen. Möchte der Anwender einen Rangiervorgang initiieren, so erfassen die Sensoren zunächst die unmittelbare Umgebung und ermitteln die Ist-Position des Fahrzeuggespanns. Mittels bekannter mathematischer Verfahren wird eine optimale Einparktrajektorie ermittelt, um das Fahrzeug von der Ist-Position in eine Zielposition zu führen beziehungsweise rangieren. Dafür wird als Funktion der Einparktrajektorie ein Soll-Knickwinkel ermittelt. Dieser Soll-Knickwinkel wird in eine entsprechende Stellgröße umgewandelt und einem Knickwinkelregler übergeben. Der Knickwinkelregler kann dann entsprechend einen Soll-Radlenkwinkel bestimmen, um den Soll-Knickwinkel zu erreichen. Dieser Soll-Radlenkwinkel wird dann durch ein geeignetes Lenksystem eingeregelt. Es existieren sowohl Verfahren, bei denen die Vorderräder des Zugfahrzeugs gelenkt werden als auch Verfahren, bei denen die Hinterräder des Zugfahrzeugs gelenkt werden.The autonomous parking procedure, that is to say the autonomous rearrangement of the vehicle combination, as a rule, can be initiated via a user interface. This human-machine interaction can take place, for example, via corresponding keys or via voice input or for example via radio or the like. If the user wants to initiate a maneuvering process, the sensors first detect the immediate surroundings and determine the actual position of the vehicle combination. By means of known mathematical methods, an optimal parking trajectory is determined in order to guide or to steer the vehicle from the actual position to a target position. For this purpose, a desired bending angle is determined as a function of the parking trajectory. This target bending angle is converted into a corresponding manipulated variable and transferred to a buckling angle controller. The buckling angle controller may then determine a desired wheel steering angle accordingly to achieve the desired buckling angle. This desired wheel steering angle is then adjusted by a suitable steering system. There are both methods in which the front wheels of the towing vehicle are steered and methods in which the rear wheels of the towing vehicle are steered.

Die Ermittlung der Einparktrajektorie erfolgt als Funktion eines maximalen Werts eines durch das Fahrzeuggespann definierten Parameterbereichs. Ein typischer Parameterbereich kann beispielsweise ein Radlenkwinkelbereich, das heißt der Winkelbereich, um den das Rad selbst verdreht wird, zum Beispiel 35° bis 40°, sein. Ein weiterer typischer Parameterbereich kann ein Lenkwinkelbereich, das heißt der Winkelbereich, um den das Lenkrad gedreht wird, beispielsweise ca. 400° bis 500°, sein. Diese Parameterbereiche wie beispielsweise der Radlenkwinkelbereich oder der Lenkeinschlag werden auch vom Fahrzeuggespann vorgegeben, das heißt definiert.The parking trajectory is determined as a function of a maximum value of a parameter range defined by the vehicle combination. For example, a typical parameter range may be a wheel steering angle range, that is, the range of angles that the wheel itself is rotated, for example 35 ° to 40 °. Another typical parameter range may be a steering angle range, that is, the angular range around which the steering wheel is rotated, for example, about 400 ° to 500 °. These parameter ranges such as the wheel steering angle range or the steering angle are also specified by the vehicle combination, that is defined.

Es hat sich herausgestellt, dass die Berücksichtigung der maximalen Werte der entsprechenden Parameterbereiche bereits bei der Ermittlung der Einparktrajektorie zu einer besseren Regelgüte, Feinfühligkeit und Stabilität führt. Insbesondere können erfindungsgemäß Abweichungen des Fahrzeuggespanns von einer Soll-Einparktrajektorie verringert werden, was auch zu einer Reduktion von Nachregelungen führt.It has been found that taking into account the maximum values of the corresponding parameter ranges leads to better control quality, sensitivity and stability already when determining the parking trajectory. In particular, deviations of the vehicle combination from a desired parking trajectory can be reduced according to the invention, which also leads to a reduction of readjustments.

In einer ersten Ausführungsform der Erfindung wird die Einparktrajektorienermittlung während eines Rangiervorgangs iterativ oder analytisch aktualisiert. So kann bereits während der Trajektorienberechnung überprüft werden, ob die errechnete Trajektorie die Zielvorgaben wie beispielsweise Einparken in einer Parkbucht erreichen kann. Nun kann entweder durch Iteration eines oder mehrerer maximaler Werte oder durch analytische Verfahren eines durch das Fahrzeuggespann definierten Parameterbereiche in einem Gleichungssystem eine Einparktrajektorie ermittelt werden, welche auch unter Einhalten der bekannten durch das Fahrzeuggespann definierten Parameterbereiche die Zielvorgabe erreicht.In a first embodiment of the invention, the parking trajectory determination is updated iteratively or analytically during a shunting operation. Thus, it can already be checked during the trajectory calculation whether the calculated trajectory can reach the targets such as parking in a parking bay. Now, either by iteration of one or more maximum values or by analytical methods of a parameter ranges defined by the vehicle combination in a system of equations, a parking trajectory can be determined which also achieves the target specification while maintaining the known parameter ranges defined by the vehicle combination.

Darüber hinaus ist es bevorzugt, wenn der maximale Wert eines durch das Fahrzeuggespann definierten Parameterbereichs der Totpunkt der Knickwinkelregeleinheit ist.In addition, it is preferable if the maximum value of a parameter range defined by the vehicle combination is the dead point of the articulated angle control unit.

Ebenfalls bevorzugt ist es, wenn der maximale Wert eines durch das Fahrzeuggespann definierten Parameterbereichs der Maximalgradient der Knickwinkelregeleinheit ist.It is also preferred if the maximum value of a parameter range defined by the vehicle combination is the maximum gradient of the articulated angle control unit.

Darüber hinaus ist es bevorzugt, wenn der maximale Wert eines durch das Fahrzeuggespann definierten Parameterbereichs der maximal mögliche Lenkeinschlag des Zugfahrzeugs ist.Moreover, it is preferred if the maximum value of a parameter range defined by the vehicle combination is the maximum possible steering angle of the towing vehicle.

Ebenso ist es bevorzugt, wenn der maximale Wert eines durch das Fahrzeuggespann definierten Parameterbereichs der maximal mögliche Lenkwinkelgradient des Zugfahrzeugs ist.It is likewise preferred if the maximum value of a parameter range defined by the vehicle combination is the maximum possible steering angle gradient of the towing vehicle.

Weiterhin ist es bevorzugt, wenn der maximale Wert eines durch das Fahrzeuggespann definierten Parameterbereichs der maximal mögliche Soll-Knickwinkel ist.Furthermore, it is preferable if the maximum value of a vehicle by the vehicle defined parameter range is the maximum possible setpoint bending angle.

Es hat sich herausgestellt, dass insbesondere durch die Berücksichtigung der bevorzugten Parameterbereiche und deren Maximalwerte sich die Kurvenkrümmung der Trajektorie nur so ändert, dass der Knickwinkelregler dieser Kurvenkrümmung auch folgen kann. Dadurch ist gewährleistet, dass das Fahrzeug auch gesteuert auf der Trajektorie bleiben kann, das heißt ohne übermäßigen Eingriff eines (PID) Reglers.It has been found that, in particular due to the consideration of the preferred parameter ranges and their maximum values, the curve curvature of the trajectory only changes so that the buckling angle regulator can also follow this curve curvature. This ensures that the vehicle can remain controlled on the trajectory, ie without excessive intervention of a (PID) controller.

Das der Aufgabe der Erfindung zugrunde liegende Problem wird auch durch ein Verfahren zur Ermittlung einer Einparktrajektorie für ein Fahrzeuggespann mit einem Zugfahrzeug und einem Anhänger gelöst, wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst:

  • – Empfangen von Umgebungsinformationen und einer Ist-Position des Fahrzeuggespanns;
  • – Empfangen eines maximalen Werts eines durch das Fahrzeuggespann definierten Parameterbereichs;
  • – Ermitteln einer Einparktrajektorie, wobei die Ermittlung der Einparktrajektorie als Funktion der Umgebungsinformationen, der Ist-Position und des maximalen Werts des Parameterbereichs des Fahrzeuggespanns durchgeführt wird;
  • – Ermitteln eines Soll-Knickwinkels als Funktion der Einparktrajektorie und damit der Funktion des maximalen Werts des Parameterbereichs, wobei der Knickwinkel von der Längsachse des Zugfahrzeugs und der Längsachse des Anhängers gebildet wird;
  • – Erzeugen eines entsprechenden Regelbefehls für eine Knickwinkelregeleinheit des Fahrzeuggespanns zur Einregelung des Soll-Knickwinkels zwischen der Längsachse des Zugfahrzeugs und der Längsachse des Anhängers.
The problem underlying the object of the invention is also solved by a method for determining a parking trajectory for a vehicle combination with a towing vehicle and a trailer, the method comprising the following steps:
  • - Receiving environmental information and an actual position of the vehicle combination;
  • Receiving a maximum value of a parameter range defined by the vehicle combination;
  • Determining a parking trajectory, wherein the determination of the parking trajectory is performed as a function of the environmental information, the actual position and the maximum value of the parameter range of the vehicle combination;
  • - Determining a desired bending angle as a function of the parking trajectory and thus the function of the maximum value of the parameter range, wherein the bending angle is formed by the longitudinal axis of the towing vehicle and the longitudinal axis of the trailer;
  • - Generating a corresponding control command for a buckling angle control unit of the vehicle combination for adjusting the desired bending angle between the longitudinal axis of the towing vehicle and the longitudinal axis of the trailer.

Das Verfahren berücksichtigt in vorteilhafter Weise die Grenzwerte des durch das Fahrzeuggespann definierten Parameterbereichs bereits bei der Ermittlung der optimalen Einparktrajektorie. Dies führt zu einer besseren Regelgüte, Feinfühligkeit und Stabilität. In einer ersten Ausführungsform wird die Einparktrajektorienermittlung iterativ oder analytisch aktualisiert.The method advantageously takes into account the limit values of the parameter range defined by the vehicle combination already in the determination of the optimal parking trajectory. This leads to a better control quality, sensitivity and stability. In a first embodiment, the parking trajectory determination is updated iteratively or analytically.

Bevorzugt ist ein Verfahren, wobei der maximale Wert des durch das Fahrzeuggespann definierten Parameterbereichs den Totpunkt der Knickwinkelregeleinheit umfasst.A preferred method is one in which the maximum value of the parameter range defined by the vehicle combination comprises the dead center of the articulated-angle control unit.

Besonders bevorzugt ist ein Verfahren, wobei der maximale Wert des durch das Fahrzeuggespann definierten Parameterbereichs den Maximalgradienten der Knickwinkelregeleinheit umfasst. Ebenso bevorzugt ist ein Verfahren, wobei der maximale Wert des durch das Fahrzeuggespann definierten Parameterbereichs den maximal möglichen Lenkeinschlag des Zugfahrzeugs umfasst.Particularly preferred is a method, wherein the maximum value of the parameter range defined by the vehicle combination comprises the maximum gradient of the articulation angle control unit. Also preferred is a method, wherein the maximum value of the parameter range defined by the vehicle combination comprises the maximum possible steering angle of the towing vehicle.

Darüber hinaus ist es bevorzugt, wenn der maximale Wert des durch das Fahrzeuggespann definierten Parameterbereichs den maximal möglichen Lenkwinkelgradienten des Zugfahrzeugs umfasst.In addition, it is preferable if the maximum value of the parameter range defined by the vehicle combination comprises the maximum possible steering angle gradient of the towing vehicle.

Noch weiter ist es bevorzugt, wenn der maximale Wert des durch das Fahrzeuggespann definierten Parameterbereichs den maximal möglichen Soll-Knickwinkel umfasst.Still further, it is preferred if the maximum value of the parameter range defined by the vehicle combination comprises the maximum possible desired bending angle.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature

  • Yevgen Sklyarenko, Frank Schreiber, Walter Schumacher in: „Maneuvering assistant for truck and trailer combinations with arbitrary trailer hitching”, Mechatronics (ICM), IEEE International Conference, Feb. 27–March 1, 2013 [0003] Yevgen Sklyarenko, Frank Schreiber, Walter Schumacher in: "Maneuvering assistant for truck and trailer combinations with arbitrary trailer hitching", Mechatronics (ICM), IEEE International Conference, Feb. 27-March 1, 2013 [0003]

Claims (10)

System zur Ermittlung einer Einparktrajektorie für ein Fahrzeuggespann, das ein Zugfahrzeug und einen Anhänger umfasst, umfassend – Sensoren zur Erfassung einer Umgebung des Fahrzeuggespanns und einer Ist-Position; – eine Knickwinkelregeleinheit, die ausgebildet ist, einen Soll-Knickwinkel zwischen der Längsachse des Zugfahrzeugs und der Längsachse des Anhängers einzuregeln; – eine mit den Sensoren signaltechnisch gekoppelte Verarbeitungseinheit, die ausgebildet ist, auf Grundlage der von den Sensoren erfassten Daten eine Einparktrajektorie zu ermitteln, auf der das Fahrzeuggespann von einer Ist-Position in eine Zielposition mittels einer Fahrzeugsteuerung autonom rangierbar ist, den Soll-Knickwinkel als Funktion der Einparktrajektorie zu ermitteln und diesen der Knickwinkelregeleinheit zur Einregelung des Soll-Knickwinkel zwischen der Längsachse des Zugfahrzeugs und der Längsachse des Anhängers zur Verfügung zu stellen, dadurch gekennzeichnet, dass die Ermittlung der Einparktrajektorie als Funktion eines maximalen Werts eines durch das Fahrzeuggespann definierten Parameterbereichs erfolgt.System for determining a parking trajectory for a vehicle combination comprising a towing vehicle and a trailer, comprising - sensors for detecting an environment of the vehicle combination and an actual position; A kink angle control unit, which is designed to regulate a desired kink angle between the longitudinal axis of the towing vehicle and the longitudinal axis of the trailer; A processing unit which is signal-technically coupled to the sensors and is designed to determine a parking trajectory based on the data acquired by the sensors on which the vehicle combination can be autonomously moved from an actual position to a target position by means of a vehicle control, the nominal bending angle as To determine the function of the parking trajectory and to provide these the buckling angle control unit for adjusting the desired bending angle between the longitudinal axis of the towing vehicle and the longitudinal axis of the trailer, characterized in that the determination of the parking trajectory as a function of a maximum value of a parameter range defined by the vehicle combination , System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Einparktrajektorienermittlung während eines Rangiervorgangs iterativ oder analytisch aktualisiert wird.System according to claim 1, characterized in that the parking trajectory determination is updated iteratively or analytically during a shunting operation. System nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der maximale Wert eines durch das Fahrzeuggespann definierten Parameterbereichs – der Totpunkt der Knickwinkelregeleinheit; – der Maximalgradient der Knickwinkelregeleinheit; – der maximal mögliche Lenkeinschlag des Zugfahrzeugs; – der maximal mögliche Lenkwinkelgradient des Zugfahrzeugs; oder – der maximal mögliche Soll-Knickwinkel ist.System according to claim 1 or 2, characterized in that the maximum value of a parameter range defined by the vehicle combination - the dead point of the articulation angle control unit; The maximum gradient of the articulation angle control unit; - The maximum possible steering angle of the towing vehicle; - the maximum possible steering angle gradient of the towing vehicle; or - the maximum possible bending angle is. Verfahren zur Ermittlung einer Einparktrajektorie für ein Fahrzeuggespann mit einem Zugfahrzeug und einem Anhänger, mit folgenden Schritten: – Empfangen von Umgebungsinformationen und einer Ist-Position des Fahrzeuggespanns; – Empfangen eines maximalen Werts eines durch das Fahrzeuggespann definierten Parameterbereichs; – Ermitteln einer Einparktrajektorie, wobei die Ermittlung der Einparktrajektorie als Funktion der Umgebungsinformationen, der Ist-Position und des maximalen Werts des Parameterbereichs des Fahrzeuggespanns durchgeführt wird; – Ermitteln eines Soll-Knickwinkels als Funktion der Einparktrajektorie und damit der Funktion des maximalen Werts des Parameterbereichs, wobei der Knickwinkel von der Längsachse des Zugfahrzeugs und der Längsachse des Anhängers gebildet wird; – Erzeugen eines entsprechenden Regelbefehls für eine Knickwinkelregeleinheit des Fahrzeuggespanns zur Einregelung des Soll-Knickwinkels zwischen der Längsachse des Zugfahrzeugs und der Längsachse des Anhängers.Method for determining a parking trajectory for a vehicle combination with a towing vehicle and a trailer, comprising the following steps: - Receiving environmental information and an actual position of the vehicle combination; Receiving a maximum value of a parameter range defined by the vehicle combination; Determining a parking trajectory, wherein the determination of the parking trajectory is performed as a function of the environmental information, the actual position and the maximum value of the parameter range of the vehicle combination; - Determining a desired bending angle as a function of the parking trajectory and thus the function of the maximum value of the parameter range, wherein the bending angle is formed by the longitudinal axis of the towing vehicle and the longitudinal axis of the trailer; - Generating a corresponding control command for a buckling angle control unit of the vehicle combination for adjusting the desired bending angle between the longitudinal axis of the towing vehicle and the longitudinal axis of the trailer. Verfahren nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch den Schritt einer iterativen oder analytischen Aktualisierung der Einparktrajektorienermittlung.Method according to Claim 4, characterized by the step of an iterative or analytical updating of the parking trajectory determination. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, wobei der maximale Wert des durch das Fahrzeuggespann definierten Parameterbereichs den Totpunkt der Knickwinkelregeleinheit umfasst.A method according to claim 4 or 5, wherein the maximum value of the parameter range defined by the vehicle combination comprises the dead center of the articulation angle control unit. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, wobei der maximale Wert des durch das Fahrzeuggespann definierten Parameterbereichs den Maximalgradienten der Knickwinkelregeleinheit umfasst.A method according to claim 4 or 5, wherein the maximum value of the parameter range defined by the vehicle combination comprises the maximum gradient of the articulation angle control unit. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, wobei der maximale Wert des durch das Fahrzeuggespann definierten Parameterbereichs den maximal möglichen Lenkeinschlag des Zugfahrzeugs umfasst.Method according to claim 4 or 5, wherein the maximum value of the parameter range defined by the vehicle combination comprises the maximum possible steering angle of the towing vehicle. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, wobei der maximale Wert des durch das Fahrzeuggespann definierten Parameterbereichs den maximal möglichen Lenkwinkelgradienten des Zugfahrzeugs umfasst.Method according to claim 4 or 5, wherein the maximum value of the parameter range defined by the vehicle combination comprises the maximum possible steering angle gradient of the towing vehicle. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, wobei der maximale Wert des durch das Fahrzeuggespann definierten Parameterbereichs den maximal möglichen Soll-Knickwinkel umfasst.Method according to claim 4 or 5, wherein the maximum value of the parameter range defined by the vehicle combination comprises the maximum possible desired bending angle.
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