DE102018007580A1

DE102018007580A1 - Verfahren und Steueranordnung zur seitlichen Fahrzeugverschiebung

Info

Publication number: DE102018007580A1
Application number: DE102018007580.0A
Authority: DE
Inventors: Jenny Eriksson; Jonny Andersson; Joseph Ah-King; Johannes Slettengren
Original assignee: Scania CV AB
Current assignee: Scania CV AB
Priority date: 2017-10-16
Filing date: 2018-09-25
Publication date: 2019-04-18
Also published as: BR102018069679A2; SE542273C2; SE1751283A1

Abstract

Verfahren (400) und Steueranordnung (310) in einem Fahrzeug (100) zur seitlichen Verschiebung (240) einer Fahrzeugkombination (100), die ein Fahrzeug (101) und einen Anhänger (102) umfasst, während des Durchfahrens einer Kurve (200). Das Verfahren (400) umfasst: Erfassen (401) der vor der Fahrzeugkombination (100) liegenden Kurve (200); Bestimmen (402) eines kritischen Durchgangs der Kurve (200); Bestimmen (403) der Breite (230) einer Fahrspur (110) an der Kurve (200); Vorhersagen (404) einer Winkelbewegung des Anhängers (102) relativ zu dem Fahrzeug (101) während des Durchfahrens der Kurve (200) basierend auf einem mathematischen Modell; Bestimmen (406) der seitlichen Verschiebung (240) des Fahrzeugs (101) beim Einfahren in die Kurve (200) basierend auf der vorhergesagten (404) Winkelbewegung des Anhängers {102), um die Fahrzeugkombination (100) innerhalb der Fahrspur (110) zu halten; und Anpassen (407) der seitlichen Verschiebung (240) des Fahrzeugs (101) gemäß der seitlichen Verschiebung (240).

Description

TECHNISCHES GEBIET
Dieses Dokument betrifft ein Verfahren und eine Steueranordnung in einem Fahrzeug. Insbesondere werden ein Verfahren und eine Steueranordnung für die seitliche Verschiebung während des Durchfahrens einer Kurve einer Fahrzeugkombination, die ein Fahrzeug und einen an einem Kupplungspunkt gelenkig am Fahrzeug befestigten Anhänger umfasst, beschrieben.
HINTERGRUND
Fahrzeuge mit Gelenkpunkten stellen die Betreiber vor schwierige Herausforderungen. Bei einer Lastwagen-Anhänger-Konfiguration mit einem Gelenkpunkt zwischen der Zugmaschine und dem Anhänger muss der Bediener beispielsweise den Winkel zwischen der Zugmaschine und dem Anhänger sorgfältig überwachen, um eine Spur zu halten. Ähnliche Herausforderungen können Betreiber von Gelenkbussen, leichten Lastkraftwagen mit Anhängern (z.B. Boots-/Fahrzeuganhänger, Frachtanhänger usw.) oder dergleichen darstellen.
Eine Spurhalteassistenzfunktion eines Fahrzeugs erfasst Daten, die die vorausliegende Straßenform beschreiben und plant die Bewegung des Fahrzeugs entsprechend, um in der Spur zu bleiben. Es gibt heute keine bekannte, erfolgreiche Spurhalteassistent-Funktion, die für Gelenkfahrzeuge geeignet ist. Daher wäre es wünschenswert, eine Spurhalteassistent-Funktion zu entwickeln, die auch von einem Gelenkfahrzeug genutzt werden kann. Damit sind jedoch mehrere Probleme verbunden.
Ein gut funktionierender Spurhalteassistent muss alle Teile des Fahrzeugs jederzeit in der Spur halten, auch beim Kurvenfahren. Um dies zu erreichen, muss die Planung berücksichtigen, welcher Fahrzeugtyp im Einsatz ist. Ein Gelenkfahrzeug hat einen oder mehrere Kupplungspunkte, um die sich der/die Anhänger drehen können. In einer Kurve wird der/die Anhänger verschoben und kann die Kurve enger schneiden als die Zugmaschine. Dies muss beim Annähern an die Kurve kompensiert werden, damit der Anhänger nicht in die angrenzende Fahrspur einfährt.
Es wurden einige wenige Versuche unternommen, um eine Spurhalteassistent-Funktionalität für Gelenkfahrzeuge zu erreichen:
Das Dokument US2010191421 beschreibt ein Verfahren zur Spurhalteassistenz für ein Gelenkfahrzeug unter Berücksichtigung der Bewegung eines Anhängers in Bezug auf die Zugmaschine, wodurch sichergestellt wird, dass die gesamte Fahrzeugkombination während der Fahrt in der Spur bleibt. Das Verfahren berücksichtigt die Getriebestufe von Zugmaschine und Anhänger.
Das Dokument beschreibt jedoch keine Spurhalteassistenz, die es ermöglicht, die Fahrzeugkombination seitlich zu verschieben, um in der Spur zu bleiben.
Das Dokument DE102013000199 beschreibt ein Verfahren zur Spurhalteassistenz unter Berücksichtigung der Bewegung eines Anhängers in Bezug auf die Zugmaschine, um sicherzustellen, dass die gesamte Fahrzeugkombination während der Fahrt in der Spur bleibt. Das Verfahren berücksichtigt den Gierwinkel des Fahrzeugs, nicht aber des Anhängers.
Das Dokument US9428188 beschreibt ein Verfahren zur Spurhalteassistenz, wobei berücksichtigt wird, wie sich ein Anhänger in Bezug auf die Zugmaschine bewegt, um sicherzustellen, dass die gesamte Fahrzeugkombination während der Fahrt in der Spur bleibt. Das Verfahren berücksichtigt den Gierwinkel des Fahrzeugs, nicht aber des Anhängers.
Alle in den aufgezählten Dokumenten beschriebenen Lösungen verwenden recht komplexe Modelle, die auf kontinuierlichen Sensormessungen basieren, was die vorgeschlagenen Lösungen z.B. für defekte Sensoren anfällig macht. Durch den Einsatz komplexer Modelle wird eine hohe Prozessorleistung benötigt, was zu erhöhten Produktionskosten führt.
Es wäre daher wünschenswert, eine Spurhalteassistent-Funktion eines Fahrzeugs mit einem Gelenkpunkt zu verbessern.
KURZDARSTELLUNG
Es ist daher eine Aufgabe dieser Erfindung, zumindest einige der oben genannten Probleme zu lösen und die seitliche Verschiebung einer Fahrzeugkombination beim Durchfahren einer Kurve zu verbessern.
Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird diese Aufgabe gelöst durch ein Verfahren in einem Fahrzeug zur seitlichen Verschiebung einer Fahrzeugkombination, die ein Fahrzeug und einen an einem Kupplungspunkt mit dem Fahrzeug gelenkig verbundenen Anhänger umfasst, während des Durchfahrens einer Kurve. Das Verfahren umfasst das Erfassen der vor der Fahrzeugkombination liegenden Kurve. Weiterhin umfasst das Verfahren auch das Bestimmen eines kritischen Teils der erfassten Kurve. Das Verfahren umfasst ferner das Bestimmen der Breite einer Fahrspur an der erfassten Kurve. Des Weiteren umfasst das Verfahren ferner das Vorhersagen der Winkelbewegung des Anhängers relativ zu dem Fahrzeug während des Durchfahrens der erfassten Kurve an dem bestimmten kritischen Kurvendurchgang basierend auf einem mathematischen Modell. Das Verfahren umfasst darüber hinaus ferner das Bestimmen der seitlichen Verschiebung des Fahrzeugs in der Fahrzeugkombination beim Einfahren in die Kurve basierend auf der vorhergesagten Winkelbewegung des Anhängers, um alle Teile der Fahrzeugkombination während der Kurvendurchfahrt innerhalb der Fahrspur zu halten. Das Verfahren umfasst ferner das Anpassen der seitlichen Verschiebung des Fahrzeugs beim Einfahren in die Kurve gemäß der ermittelten seitlichen Verschiebung.
Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung wird diese Aufgabe gelöst durch eine Steueranordnung in einem Fahrzeug einer Fahrzeugkombination, die ein Fahrzeug und einen an einem Kupplungspunkt gelenkig am Fahrzeug befestigten Anhänger umfasst. Die Steueranordnung zielt darauf ab, eine seitliche Verschiebung der Fahrzeugkombination während des Durchfahrens einer Kurve bereitzustellen. Die Steueranordnung ist dazu konfiguriert, die vor der Fahrzeugkombination liegende Kurve zu erfassen. Weiterhin ist die Steueranordnung dazu konfiguriert, einen kritischen Durchgang der erfassten Kurve zu bestimmen. Die Steueranordnung ist ferner dazu konfiguriert, die Breite einer Fahrspur an der erfassten Kurve zu bestimmen. Darüber hinaus ist die Steueranordnung dazu konfiguriert, die Winkelbewegung des Anhängers relativ zum Fahrzeug während des Durchfahrens der erfassten Kurve am kritischen Kurvendurchgang basierend auf einem mathematischen Modell vorherzusagen. Die Steueranordnung ist ferner dazu konfiguriert, die seitliche Verschiebung des Fahrzeugs in der Fahrzeugkombination beim Einfahren in die Kurve basierend auf der vorhergesagten Winkelbewegung des Anhängers zu bestimmen, um alle Teile der Fahrzeugkombination während des Durchfahrens der Kurve innerhalb der Fahrspur zu halten. Außerdem ist die Steueranordnung dazu konfiguriert, die seitliche Verschiebung des Fahrzeugs beim Einfahren in die Kurve entsprechend der bestimmten seitlichen Verschiebung anzupassen.
Dank der beschriebenen Aspekte kann durch das Erfassen einer sich nähernden Kurve das Bestimmen der kürzesten Krümmung und Breite derselben und das Vorhersagen der Winkelbewegung des Anhängers sowie eine seitliche Verschiebung der Fahrzeugkombination beim Einfahren in die Kurve ermittelt werden, um einen Teil der Fahrzeugkombination nicht die Fahrspur überschreiten zu lassen. Dadurch wird eine Funktionalität erreicht, die dabei unterstützen kann, dem Fahrer bei Bedarf am Lenkrad ein zusätzliches Moment zu verleihen.
Das Berücksichtigen der Position des Anhängers bei der Vorhersage der Winkelbewegung des Anhängers relativ zu dem Fahrzeug während des Durchfahrens der erfassten Kurve ist nicht mit einem komplexen Modell verbunden und daher rechnerisch sehr einfach. Dies ist bei begrenzter Prozessorleistung erwünscht, wie sie heute für elektronische Fahrzeugsteuergeräte Realität ist. Dadurch wird ein verbessertes Angehen der Kurve erreicht.
Weitere Vorteile und zusätzliche neue Merkmale werden aus der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung ersichtlich.
Figurenliste
Ausführungsformen der Erfindung werden nun ausführlich mit Bezug auf die beigefügten Figuren beschrieben, wobei

1 eine Fahrzeugkombination gemäß einer Ausführungsform der Erfindung darstellt;
2A ein Beispiel eines Verkehrsszenarios und eine Ausführungsform der Erfindung darstellt;
2B ein Beispiel eines Verkehrsszenarios und eine Ausführungsform der Erfindung darstellt;
3 ein Beispiel eines Fahrzeuginnenraums gemäß einer Ausführungsform der Erfindung darstellt;
4 ein Flussdiagramm einer Ausführungsform der Erfindung ist;
5 eine Darstellung ist, die ein System gemäß einer Ausführungsform zeigt.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Ausführungsformen der hierin beschriebenen Erfindung werden als ein Verfahren und eine Steueranordnung definiert, die in den nachfolgend beschriebenen Ausführungsformen in die Praxis umgesetzt werden können. Diese Ausführungsformen können jedoch in vielen verschiedenen Formen veranschaulicht und realisiert werden und sind nicht auf die hierin dargelegten Beispiele zu beschränken; vielmehr werden diese Ausführungsbeispiele bereitgestellt, damit diese Offenbarung gründlich und vollständig ist.
Noch weitere Aufgaben und Merkmale können aus der folgenden ausführlichen Beschreibung ersichtlich werden, wenn sie in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen betrachtet wird. Es versteht sich jedoch, dass die Zeichnungen ausschließlich zu Zwecken der Darstellung und nicht als Definition der Grenzen der hierin offenbarten Ausführungsformen, für die auf die beigefügten Ansprüche zu verweisen ist, bestimmt sind. Ferner sind die Zeichnungen nicht unbedingt maßstabsgetreu gezeichnet und, sofern nicht anders angegeben, dienen lediglich dazu, die hierin beschriebenen Strukturen und Verfahren konzeptionell darzustellen.
1 stellt eine Fahrzeugkombination 100 dar. Die Fahrzeugkombination 100 umfasst ein Fahrzeug 101 und einen Anhänger 102, der an einem Kupplungspunkt 120 gelenkig an dem Fahrzeug 101 angebracht ist. Die Fahrzeugkombination 100 fährt in einer Fahrtrichtung 105 auf einer Fahrspur 110. Das Fahrzeug 101 kann auch als eine Zugmaschine bezeichnet werden.
Die Fahrzeugkombination 100 kann z.B. einen Sattelschlepper mit einem damit verbundenen Anhänger oder eine ähnliche Anordnung umfassen.
Das Fahrzeug 101 und/oder die Fahrzeugkombination 100 können/kann bemannt oder in verschiedenen Ausführungsformen autonom sein.
Um die Fahrzeugkombination 100 durch eine Kurve automatisch oder autonom und sicher zu betreiben, kann eine genaue Beurteilung der Anhängerposition des Fahrzeugs 101 erforderlich sein.
Eine Kurve einer Straße biegt sich in eine Richtung, um eine schrittweise Richtungsänderung zu bewirken. Um dem Fahrer Vorhersagbarkeit zu ermöglichen, wird eine sanfte und gleichmäßige Biegung in eine Richtung vorgenommen. Die Kurve kann kreisförmig sein, den gleichen Radius während der gesamten Biegung aufweisen und einen einzelnen Kreisbogen umfassen. Alternativ kann die Kurve auch eine Spiralkurve sein. Die Spiralkurve ist ein geometrisches Merkmal, das zu einer regelmäßigen Kreiskurve hinzugefügt werden kann. Die Spirale bietet einen allmählichen Übergang von einer Bewegung in einer geraden Linie zu einer Bewegung in einer Kurve um einen Punkt herum (oder umgekehrt). An einem bestimmten Punkt in der Kurve gibt es unabhängig von der Konstruktion der Kurve einen Punkt oder ein Segment, an dem der Radius der Kurve am kürzesten ist, d.h. wo die Biegung der Kurve ihr Maximum erreicht. Dies ist der kritischste Teil für die Fahrzeugkombination 100 beim Durchfahren der Kurve, da die Gefahr besteht, dass ein Teil der Fahrzeugkombination 100, insbesondere der Anhänger 102, von der Fahrspur 110 abfährt.
Ein Modell kann verwendet werden, um das Verhalten des Anhängers 102 vorherzusagen, der bei einem zukünftigen Abbiegen an dem Fahrzeug 101 befestigt ist. In einigen Ausführungsformen kann in dem Modell ein maximaler Schleppwinkel verwendet werden. Dieses Modell sollte vorzugsweise unabhängig von den Anhängereigenschaften sein, da in der Regel ein einziges Zugfahrzeug mit verschiedenen Anhängern verwendet wird.
Um diese Mängel im Zusammenhang mit dem Kurvenfahren zu beheben, stellt diese Offenbarung ein Verfahren vor, das ein Anhänger-Modell verwendet. In dem Modell werden ein oder mehrere unbekannte Modellparameter basierend auf Beobachtungen z.B. von einem Sensor, wie einem Radar oder einer Kamera, aktualisiert. In einem Ausführungsbeispiel sieht das Modell den Anhänger 102 als ein Pendel, das im Drehpunkt des Anhängers beginnt und im Kupplungspunkt 120 zwischen dem Anhänger 102 und dem Zugfahrzeug 101 endet. Da die Geschwindigkeit des Verbindungspunktes 120 bekannt ist, ist es möglich, die Dreh- oder Winkelgeschwindigkeit des Anhängers 102 und damit seinen Winkel zu der Zugmaschine 101 zu berechnen. Der Seitenschlupf für die Anhängerachse kann vernachlässigt werden, was ein Kernpunkt zur Modellierung des Anhängers 102 unter Verwendung eines Pendelmodells ist.
Der Kupplungspunkt 120, der auch als Gelenkpunkt bezeichnet werden kann, ist die physische Kupplung zwischen dem Fahrzeug 101 und dem Anhänger 102. So umfasst beispielsweise der Kupplungspunkt 120 eine Kupplung vom Typ Sattelkupplung.
2A zeigt ein Szenario mit der Fahrzeugkombination 100 aus 1 von oben betrachtet, das sich einer in Fahrtrichtung 105 vorausliegenden Kurve 200 nähert.
Eine Breite 230 der Fahrspur 110 und/oder eine Fahrspurmitte 210 der Fahrspur 110 kann bestimmt werden und eine seitliche Verschiebung 240 der Fahrzeugkombination 100 kann zu einem Zeitpunkt bestimmt werden, bevor die Fahrzeugkombination 100 in die Kurve 200 einfährt.
Die seitliche Verschiebung 240 der Fahrzeugkombination 100 kann basierend auf einem mathematischen Modell vorgenommen werden, um nicht zuzulassen, dass ein Teil der Fahrzeugkombination 100 die Fahrspur 110 überschreitet.
Durch die Verwendung eines mathematischen Modells, das die Winkelbewegung des Anhängers/der Anhänger 102 in Bezug auf das Fahrzeug 101 beschreibt, kann die stabile Lösung für eine gegebene Situation erhalten werden. Die Beziehung $y (t) = g (t)$
beschreibt die Winkelgeschwindigkeit y(t) des Anhängers 102. Sie wird über eine Laplace-Transformation als $s * y (s) = G (s)$
transformiert, wobei die stabile Lösung als γ(0) erhalten wird, d.h. s = 0. Durch den Vergleich mit der vorausliegenden Straße wird die Positionierung des Anhängers in der Fahrspur 110 erhalten. In 2A wird diese Position durch den Abstand 240 zur Fahrspurmitte 210 an dem Punkt bestimmt, an dem die Mitte des Anhängers 102 am weitesten von der Mitte der Fahrspur 210 entfernt ist.
Das mathematische Modell kann auf der Annäherung beruhen, dass der Kupplungspunkt 120 eine gleichmäßige Kreisbewegung in Bezug auf ein Drehzentrum des Anhängers 102 aufweist. Dies ist ein Beispiel für eine vereinfachte Art der Modellierung des Anhängers 102.
Die Geschwindigkeit in Längs- und Querrichtung des Kupplungspunktes 120 im Koordinatensystem des Fahrzeugs ist dem Fahrzeug 101 typischerweise bekannt. Somit kann die Drehgeschwindigkeit des Anhängers 102 mit Hilfe einer Pendelannäherung berechnet werden. Darüber hinaus kann der Seitenschlupf der Anhängerhinterachse vernachlässigt werden, was ein Kernpunkt für die Näherung des Anhängers 102 als ein Pendel ist. Der Schwimmwinkel ist der Winkel zwischen der Hinterachse des Anhängers und der aktuellen Bewegungsrichtung des Anhängers.
Das mathematische Modell geht davon aus, dass die Kreisbewegung des Anhängers 102 um das Drehzentrum des Anhängers konstant ist. Diese Bedingung wird in einer stabilen Kurve erfüllt. Eine stabile Kurve bezieht sich auf einen Zustand während der Kurve 200, wenn sich die gesamte Fahrzeugkombination 100 in einem stabilen Zustand befindet. Dieser Zustand tritt typischerweise auf, wenn die Giergeschwindigkeit des Fahrzeugs 101 seit einiger Zeit, z.B. einigen Sekunden, konstant ist. Dann stabilisiert sich normalerweise auch die Giergeschwindigkeit des Anhängers 102. Daher ist in der stabilen Kurve der Schleppwinkel konstant. Somit hat der Anhänger 102 in einer stabilen Kurve eine der äußeren Positionen erreicht, wenn die Anhängerbewegung als Pendelbewegung modelliert ist.
Es ist nicht sicher, dass in jeder Kurve ein solcher stabiler Zustand erreicht wird. Das Modell geht jedoch davon aus, dass eine Schätzung dazu, was der Winkel gewesen wäre, wenn an der schärfsten Stelle der Kurve 200 ein stabiler Zustand erreicht worden wäre, dem tatsächlichen Winkel in diesem Punkt entsprechen oder diesen überschreiten wird. Daher gibt das Modell einen Maximalwert für den Winkel an, der ein Wert ist, der zum Steuern des Fahrzeugs 101 verwendbar sein kann.
In einem Beispiel des mathematischen Modells kann die Winkeländerung zwischen einer Längsmittellinie des Anhängers 102 und der Längsmittellinie des Fahrzeugs 101 berechnet werden, da die Giergeschwindigkeit des Fahrzeugs 101 und des Anhängers 102 bekannt ist. Aus der Gleichung einer Partikelbewegung in einer konstanten Kurve, d.h. wenn der Schleppwinkel konstant ist, kann die Quergeschwindigkeit berechnet werden.
Die Quergeschwindigkeit im Koordinatensystem des Anhängers 102 kann dann unter Verwendung von Standardformeln in das Koordinatensystem des Fahrzeugs 101 übertragen werden. Dann kann die Winkelgeschwindigkeit des Anhängers 102 berechnet werden, wobei der Seitenschlupf bei Annahme geringer Querbeschleunigungen vernachlässigt wird.
Gemäß einigen Ausführungsformen umfasst die Vorhersage das Analysieren der Krümmung des zukünftigen Weges der Fahrzeugkombination 100, das Bestimmen der Position der Fahrzeugkombination 100 in einer maximalen Krümmung des zukünftigen Weges und das Berechnen eines Winkels zwischen einer Längsmittellinie des Anhängers 102 und der Längsmittellinie des Fahrzeugs 101 an der bestimmten Position unter Verwendung des mathematischen Modells. Somit kann die Position des Anhängers 102 während des Durchfahrens der Kurve 200 vorhergesagt werden.
2B stellt die Szene von 2A zu einem etwas späteren Zeitpunkt dar, wenn die Fahrzeugkombination 100 einen Punkt in der Kurve 200 mit der kürzesten Krümmung erreicht hat. Diese Position ist beim Durchfahren der Kurve 200 am kritischsten, da die Gefahr besteht, dass der Anhänger 102 die Grenzen der Fahrspur 110 überschreitet. Es ist wichtig, alle Teile der Fahrzeugkombination 100 innerhalb der Fahrspur 110 zu halten, um Unfälle zu vermeiden.
Die geplante Position der Fahrzeugkombination 100 kann somit vor der Kurve 200 angepasst werden, um den Abstand 250 zu reduzieren; in 28 entspricht dies dem Fahrzeug 101, das vor dem Einfahren in die Kurve 200 in der Kurve 200 links anstatt in der Mitte 210 positioniert ist.
Die seitliche Positionsanpassung für Gelenkfahrzeuge 100 erhöht die Sicherheit einer Spurhalteassistent-Funktion, da sie den Verbleib auf der Spur 110 sicherstellt. Sie trägt auch zu einem höheren Fahrerkomfort bei, da die Funktion besser mit dem manuellen Fahren übereinstimmt, bei dem der Fahrer die Fahrzeugkombination 100 typischerweise in den äußeren Teil einer Kurve 200 platziert, um sie nicht zu schneiden. Daraus ergibt sich eine Funktion, die den Fahrer in höherem Maße mit zusätzlichem Moment am Lenkrad unterstützt, wenn es erwünscht wird.
Dieses Verfahren zur Berücksichtigung der Position des Anhängers 102 ist vorteilhaft gegenüber anderen bereits existierenden Algorithmen, da es keine komplexe Modellierung erfordert und daher rechnerisch sehr einfach ist. Dies ist erwünscht, wenn mit begrenzter Prozessorleistung gearbeitet wird, wie dies heute für elektronische Fahrzeugsteuergeräte Realität ist.
3 stellt ein Beispiel für einen Fahrzeuginnenraum des Fahrzeugs 101 in der Fahrzeugkombination 100 dar.
Das Fahrzeug 100 umfasst eine Steueranordnung 310 für die seitliche Verschiebung 240 der Fahrzeugkombination 100 während des Durchfahrens einer Kurve 200. Die Steueranordnung 310 kann z.B. eine elektronische Steuereinheit (ECU) umfassen.
Die Steueranordnung 310 kann einen digitalen Computer umfassen, der basierend z.B. auf Information, die von Sensoren gelesen wird, die an verschiedenen Teilen und in verschiedenen Bauteilen des Fahrzeugs 101 und/oder des Anhängers 102 angeordnet sind, ein oder mehrere elektrische Systeme oder elektrische Teilsysteme des Fahrzeugs 101 steuert. ECU ist ein Oberbegriff, der in der Automobilelektronik häufig für jedes eingebettete System verwendet wird, das ein oder mehrere der elektrischen Systeme oder Subsysteme im Fahrzeug 101 steuert. Die Steueranordnung 310 kann insbesondere zur Implementierung einer ADAS-Funktion (Advanced Driver Assistance System), wie z.B. dem Spurhalteassistent oder ähnlichem, vorgesehen werden. Es ist jedoch zu beachten, dass das Fahrzeug 101 typischerweise eine Mehrzahl von ECUs umfassen kann. Gemäß einigen Ausführungsformen umfasst die Steueranordnung 310 mehr als eine ECU.
Die Steueranordnung 310 kann erfassen, dass sich das Fahrzeug 101 einer Kurve 200 nähert, z.B. durch Bestimmen der geografischen Position und der Fahrtrichtung 105 des Fahrzeugs 101 und Vergleichen der bestimmten geografischen Position mit Kartendaten; oder durch Erfassen der vorausliegenden Kurve 200 über einen Sensor 350 in dem Fahrzeug 101.
Darüber hinaus kann das Fahrzeug 101 eine Datenbank 320 umfassen. Die Datenbank 320 kann Kartendaten und/oder Information über Kurven 200 auf der Straße, wie z.B. eine Krümmung, umfassen.
Die geografische Position des Fahrzeugs 101 kann durch die Positioniereinheit 330 im Fahrzeug 101 bestimmt werden, die auf einem Satellitennavigationssystem, wie dem Navigationssignal Timing and Ranging (Navstar), Global Positioning System (GPS), Differential GPS (DGPS), Galileo, GLONASS oder dergleichen basieren kann.
Die geografische Position der Positioniereinheit 330, (und damit auch des Fahrzeugs 101) kann gemäß verschiedenen Ausführungsformen kontinuierlich mit einem bestimmten vorgegebenen oder konfigurierbaren Zeitintervall erfolgen.
Die Positionierung mittels Satellitennavigation basiert auf einer Entfernungsmessung mittels Triangulation von einer Reihe von Satelliten 340a, 340b, 340c, 340d. In diesem Beispiel sind vier Satelliten 340a, 340b, 340c, 340c, 340d dargestellt, wobei dies jedoch lediglich ein Beispiel ist. Mehr als vier Satelliten 340a, 340b, 340c, 340d können zur Verbesserung der Genauigkeit oder zur Schaffung von Redundanz verwendet werden. Die Satelliten 340a, 340b, 340c, 340d senden kontinuierlich Information über Zeit und Datum (z.B. in kodierter Form), Identität (welcher der Satellit 340a, 340b, 340c, 340d sendet), Status und wo sich der Satellit 340a, 340b, 340c, 340c, 340d zu einem bestimmten Zeitpunkt befindet. Die GPS-Satelliten 340a, 340b, 340c, 340d senden beispielsweise Information, die mit unterschiedlichen Codes kodiert ist, aber nicht unbedingt basierend auf dem Codemultiplexverfahren (CDMA). Dies ermöglicht, dass basierend auf einem eindeutigen Code für jeden einzelnen Satelliten 340a, 340b, 340c, 340d Information von einem einzelnen Satelliten 340a, 340b, 340c, 340d von der Information der anderen unterschieden werden kann. Diese Information kann dann gesendet werden, um von der korrekt angepassten Positioniervorrichtung in dem Fahrzeug 101 empfangen zu werden.
Die Entfernungsmessung kann gemäß einigen Ausführungsformen das Messen der Zeitdifferenz umfassen, die für jedes einzelne von den jeweiligen Satelliten 340a, 340b, 340c, 340d gesendete Satellitensignal benötigt wird, um die Positioniereinheit 330 zu erreichen. Da sich die Funksignale mit Lichtgeschwindigkeit bewegen, kann die Entfernung zum jeweiligen Satelliten 340a, 340b, 340c, 340d durch Messung der Signallaufzeit berechnet werden.
Die Positionen der Satelliten 340a, 340b, 340c, 340d sind bekannt, da sie kontinuierlich von etwa 15-30 Bodenstationen überwacht werden, die sich hauptsächlich entlang und in der Nähe des Erdäquators befinden. Dabei kann die geografische Position, d.h. Breitengrad und Längengrad, des Fahrzeugs 100 durch Bestimmen der Entfernung zu mindestens drei Satelliten 340a, 340b, 340c, 340d durch Triangulation berechnet werden. Zur Bestimmung der Höhe können gemäß einigen Ausführungsformen Signale von vier Satelliten 340a, 340b, 340c, 340d verwendet werden.
Die geografische Position des Fahrzeugs 100 kann alternativ bestimmt werden z.B. durch Transponder, die an bekannten Positionen um die Route des Fahrzeugs 100 positioniert sind, und einen speziellen Sensor im Fahrzeug 100, um die Transponder zu erkennen und dadurch die Position zu bestimmen; durch Erfassen und Erkennen von Wi-Fi-Netzwerken (Wi-Fi-Netzwerke entlang der Route können mit bestimmten jeweiligen geografischen Positionen in einer Datenbank abgebildet werden); durch Empfangen eines Bluetooth-Bakensignals, das einer geografischen Position zugeordnet ist, oder anderer Signalsignaturen von drahtlosen Signalen, wie z.B. durch Triangulation von Signalen, die von einer Mehrzahl von festen Basisstationen mit bekannten geografischen Positionen ausgesendet werden.
Nach dem Bestimmen der geografischen Position der Positioniereinheit 330 (oder auf andere Weise) kann in der Datenbank 320 eine Prüfung vorgenommen werden, um zu bestimmen, ob sich das Fahrzeug 101 einer Kurve 200 nähert.
Alternativ kann die Kurve 200 durch den Sensor 350 im Fahrzeug 101, der in Fahrtrichtung 105 gerichtet ist, erfasst werden. Der Sensor 350 kann in verschiedenen Ausführungsformen z.B. eine Kamera, eine Stereokamera, eine Infrarotkamera, eine Videokamera, ein Radar, ein Lidar, eine Ultraschallvorrichtung, eine Laufzeitkamera oder eine ähnliche Vorrichtung umfassen.
In der dargestellten Ausführungsform, die lediglich ein willkürliches Beispiel ist, kann sich der optionale nach vorne gerichtete Sensor 350 z.B. an der Vorderseite des Fahrzeugs 101, hinter der Windschutzscheibe des Fahrzeugs 101 befinden.
Die Montage des nach vorne gerichteten Sensors 350 hinter der Windschutzscheibe hat einige Vorteile gegenüber extern montierten Kamerasystemen. Diese Vorteile umfassen die Möglichkeit, Scheibenwischer zur Reinigung zu verwenden und das Licht der Scheinwerfer zur Beleuchtung von Objekten im Sichtfeld der Kamera zu nutzen. Er ist ferner vor Schmutz, Schnee, Regen und teilweise auch vor Beschädigung, Vandalismus und/oder Diebstahl geschützt. Ein solcher Sensor 350 kann auch für eine Mehrzahl anderer Aufgaben verwendet werden, wie z. B. das Erkennen eines vorausliegenden Objekts oder Fahrzeugs, das Erfassen von Verkehrszeichen, das Erfassen von Fahrbahnmarkierungen, das Schätzen der Entfernung zu einem vorausliegenden Fahrzeug usw.
Die Sensorsignale des Sensors 350 können durch Bilderkennung/ Computervision und Objekterkennung zur Erkennung der Kurve 200 interpretiert werden.
Die Computervision ist ein technisches Gebiet, das Verfahren zur Erfassung, Verarbeitung, Analyse und zum Verständnis von Bildern und im Allgemeinen hochdimensionalen Daten aus der realen Welt umfasst, um numerische oder symbolische Informationen zu erzeugen. Ein Thema bei der Entwicklung dieses Gebietes war es, die Fähigkeiten des menschlichen Sehens zu duplizieren, indem ein Bild elektronisch wahrgenommen und verstanden wird. Verstehen bedeutet in diesem Zusammenhang die Übertragung von visuellen Bildern (die Eingabe der Netzhaut) in Weltbeschreibungen, die sich mit anderen Denkprozessen verbinden und entsprechende Aktionen hervorrufen können. Dieses Bildverständnis kann als die Entflechtung symbolischer Information aus Bilddaten unter Verwendung von Modellen gesehen werden, die mit Hilfe von Geometrie, Physik, Statistik und Lerntheorie konstruiert wurden. Computervision kann auch als das Vorhaben zur Automatisierung und Integration eines breiten Spektrums von Prozessen und Darstellungen für die Sehwahrnehmung beschrieben werden.
Das Erfassen der vorausliegenden Kurve 200 kann dann die Einleitung des Verfahrens zur seitlichen Verschiebung 240 einer Fahrzeugkombination 100 auslösen, wie im Zusammenhang mit der Darstellung von 4 näher erläutert und diskutiert wird.
Die Steueranordnung 310 kann mit den anderen fahrzeuginternen Einheiten, wie der Datenbank 320, der Positioniervorrichtung 330 und/oder dem Sensor 350 über z.B. einen Kommunikationsbus kommunizieren. Der Kommunikationsbus kann z.B. einen Controller Area Network (CAN)-Bus, einen Media Oriented Systems Transport (MOST)-Bus oder ähnliches umfassen. Die Datenverbindung kann jedoch alternativ auch über eine drahtlose Verbindung hergestellt werden, die eine drahtlose Kommunikationstechnologie wie z.B. Wi-Fi, Bluetooth usw. umfasst oder zumindest davon inspiriert ist.
4 stellt ein Beispiel für ein Verfahren 400 gemäß einer Ausführungsform dar. Das Flussdiagramm in 4 zeigt das Verfahren 400 zur Verwendung in einem Fahrzeug 100. Das Verfahren 400 zielt darauf ab, während des Durchfahrens einer Kurve 200 eine seitliche Verschiebung 240 einer Fahrzeugkombination 100 vorzusehen, die ein Fahrzeug 101 und einen an einem Kupplungspunkt 120 gelenkig an dem Fahrzeug 101 befestigten Anhänger 102 umfasst.
Um die Fahrzeugkombination 100 korrekt verschieben zu können, kann das Verfahren 400 zum Bereitstellen einer Fahrzeugdiagnose eine Reihe von Schritten 401-407 umfassen. Einige dieser Schritte 401-407 können jedoch auf verschiedene alternative Weisen ausgeführt werden. Einige Verfahrensschritte können nur in einigen optionalen Ausführungsformen, wie z.B. Schritt 405, durchgeführt werden. Darüber hinaus können die beschriebenen Schritte 401-407 in einer etwas anderen chronologischen Reihenfolge durchgeführt werden, als es die Nummerierung angezeigt. Das Verfahren 400 kann die folgenden Schritte umfassen:
Schritt 401 umfasst das Erfassen der vor der Fahrzeugkombination 100 liegenden Kurve 200
Die Erfassung der vor der Fahrzeugkombination 100 liegenden Kurve 200 kann basierend auf Kartendaten in einer Datenbank 320, an einer vor der Fahrzeugkombination 100 liegenden geografischen Position oder Sensordaten eines vorwärts gerichteten Sensors 350 des Fahrzeugs 101 erfolgen.
Ein Vorteil der Verwendung von Kartendaten in Kombination mit einer geografischen Position der Fahrzeugkombination 100 im Vergleich zu der Sensorerfassung der Kurve 200 liegt darin, dass die vorausliegende Kurve 200 z.B. durch ein anderes Fahrzeug (z.B. beim Kolonnenfahren) oder andere verschiedene straßenseitige Strukturen oder Vegetationen verdeckt werden kann. Zudem kann die vorausliegende Kurve 200 frühzeitig erkannt werden, bevor die Fahrzeugkombination 100 am Anfang der Kurve 200 ankommt, wodurch eine langsame und reibungslose seitliche Positionierung des Fahrzeugs 101 ermöglicht wird.
Die Erfassung der vorausliegenden Kurve 200 kann alternativ auch durch Empfangen von Kurvenerfassungsinformation von einem vorausfahrenden Fahrzeug über die Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation erfolgen, beispielsweise wenn die Fahrzeuge in einer Kolonnenformation in die gleiche Richtung fahren; oder alternativ von einem entgegenkommenden Fahrzeug.
Schritt 402 umfasst das Bestimmen eines kritischen Durchgangs der erfassten 401 Kurve 200.
Der kritischste Durchgang der Kurve 200 ist dort, wo die Kurvenbiegung maximal ist, d.h. der Teil der Kurve 200 mit dem kürzesten Krümmungsradius im Falle einer Spiralkurve. Wenn die Kurve 200 eine konstante Krümmung aufweist, hat sie ferner einen einzigen Radius. Der kritischste Teil der Kurve 200 wird dann die Mitte der Kurve oder das Kurvensegment, das vom Anfang und Ende der Kurve 200 am weitesten entfernt ist, d. h. von geraden Straßenabschnitten vor/nach der Kurve 200.
Die Bestimmung des kritischen Kurvendurchgangs kann basierend auf Kartendaten an einer vor der Fahrzeugkombination 100 liegenden geografischen Position oder basierend auf Sensordaten durchgeführt werden.
Schritt 403 umfasst das Bestimmen der Breite 230 einer Fahrspur 110 bei der erfassten 401 Kurve 200.
Die Bestimmung der Breite 230 der Fahrspur 110 an der erfassten 401 Kurve 200 kann basierend auf Kartendaten an einer geografischen Position vor der Fahrzeugkombination 100 oder basierend auf Sensordaten durchgeführt werden.
Schritt 404 umfasst das Vorhersagen der Winkelbewegung des Anhängers 102 relativ zu dem Fahrzeug 101 während des Durchfahrens der erfassten 401 Kurve 200 an dem kritischen Kurvendurchgang basierend auf einem mathematischen Modell.
Das mathematische Modell kann auf einer stabilen Lösung des Winkels des Anhängers 102 in Bezug auf das Fahrzeug 101 beim Durchfahren der Kurve basieren.
Typischerweise nimmt die Krümmung der Kurve 200 allmählich bis zu einer maximalen Biegung zu, was der kritischste Teil der Kurve 200 ist, was bedeutet, dass die Gefahr besteht, dass ein Teil des Anhängers 102 von der Fahrbahn 110 abfährt, wobei sie sich nach der Kurve 200 geraderichtet.
Schritt 405, der nur in einigen bestimmten Ausführungsformen enthalten sein kann, umfasst das Bestimmen einer Spurmitte 210 der Fahrspur 110 an der erfassten 401 Kurve 200.
Das Bestimmen der Fahrspurmitte 210 kann hilfreich sein, um die Fahrzeugkombination 100 mit einer möglichst geringen seitlichen Abweichung von der Fahrspurmitte 210 seitlich zu platzieren, wodurch ein Randabstand zu den Fahrspurgrenzen erzielt wird.
Schritt 406 umfasst das Bestimmen der seitlichen Verschiebung 240 des Fahrzeugs 101 in der Fahrzeugkombination 100 beim Einfahren in die Kurve 200 basierend auf der vorhergesagten Winkelbewegung 404 des Anhängers 102, um alle Teile der Fahrzeugkombination 100 während des Durchfahrens der Kurve 200 innerhalb der Fahrspur 110 zu halten.
In einigen Ausführungsformen, in denen Schritt 405 durchgeführt wurde, kann die seitliche Verschiebung 240 der Fahrzeugkombination 100 in Bezug auf die bestimmte 405 Fahrspurmitte 210 bestimmt werden.
Die seitliche Verschiebung 240 des Fahrzeugs 101 kann bestimmt werden, um eine gewichtete Summe einer seitlichen Verschiebung 250 der Fahrzeugkombination 100 beim Durchfahren der Kurve 200 zu minimieren.
Dadurch wird sowohl beim Durchfahren des kritischsten Teils der Kurve 200 als auch am Anfang der Kurve 200 ein Randabstand zu den Grenzen der Fahrspur 110 eingehalten, was zu einem sichereren Fahren führt.
Schritt 407 umfasst das Anpassen der seitlichen Verschiebung 240 des Fahrzeugs 101 beim Einfahren in die Kurve 200 gemäß der bestimmten 406 seitlichen Verschiebung 240.
Dadurch wird, anstatt die Fahrzeugkombination 100 in die Mitte 210 der Fahrspur 110 zu platzieren, durch Verschieben der Fahrzeugkombination 100 vor dem Einfahren in die Kurve vermieden, dass die Fahrzeugkombination 100 oder ein Teil davon die Fahrspur 110 überschreitet.
5 stellt eine Ausführungsform eines Systems 500 in einem Fahrzeug 100 zur Selbstdiagnose des Fahrzeugs durch Sichtprüfung dar. Das System 500 kann mindestens einige der zuvor beschriebenen Verfahrensschritte 401-407 gemäß dem oben beschriebenen und in 4 dargestellten Verfahren 400 durchführen.
Das System 500 umfasst mindestens eine Steueranordnung 310 in dem Fahrzeug 100 zur seitlichen Verschiebung 240 der Fahrzeugkombination 100 während des Durchfahrens einer Kurve 200.
Die Steueranordnung 310 ist dazu konfiguriert, die vor der Fahrzeugkombination 100 liegende Kurve 200 zu erfassen. Ferner ist die Steueranordnung 310 auch dazu konfiguriert, einen kritischen Durchgang der erfassten Kurve 200 zu bestimmen. Die Steueranordnung 310 ist ferner dazu konfiguriert, die Breite 230 einer Fahrspur 110 an der erfassten Kurve 200 zu bestimmen. Außerdem ist die Steueranordnung 310 ferner dazu konfiguriert, die Winkelbewegung des Anhängers 102 relativ zum Fahrzeug 101 während des Durchfahrens der erfassten Kurve 200 am kritischen Kurvendurchgang basierend auf einem mathematischen Modell vorherzusagen. Darüber hinaus ist die Steueranordnung 310 dazu konfiguriert, die seitliche Verschiebung 240 des Fahrzeugs 101 in der Fahrzeugkombination 100 beim Einfahren in die Kurve 200 basierend auf der vorhergesagten Winkelbewegung des Anhängers 102 zu bestimmen, um alle Teile der Fahrzeugkombination 100 während des Durchfahrens der Kurve 200 innerhalb der Fahrspur 110 zu halten. Zudem ist die Steueranordnung 310 ferner dazu konfiguriert, die seitliche Verschiebung 240 des Fahrzeugs 101 beim Einfahren in die Kurve 200 gemäß der bestimmten seitlichen Verschiebung 240 anzupassen.
In einigen Ausführungsformen kann die Steueranordnung 310 dazu konfiguriert werden, eine Fahrspurmitte 210 der Fahrspur 110 an der erfassten Kurve 200 zu bestimmen. Außerdem kann die Steueranordnung 310 dazu konfiguriert werden, die seitliche Verschiebung 240 der Fahrzeugkombination 100 in Bezug auf die bestimmte Fahrspurmitte 210 zu bestimmen.
Die Steueranordnung 310 kann in einigen Ausführungsformen dazu konfiguriert werden, die seitliche Verschiebung 240 des Fahrzeugs 101 zu bestimmen, um eine gewichtete Summe einer seitlichen Verschiebung 250 der Fahrzeugkombination 100 beim Durchfahren der Kurve 200 zu minimieren.
Die Steueranordnung 310 kann ferner in einigen Ausführungsformen dazu konfiguriert werden, das mathematische Modell basierend auf einer stabilen Lösung des Winkels des Anhängers 102 in Bezug auf das Fahrzeug 101 beim Durchfahren der Kurve 200 zu berechnen.
In einigen Ausführungsformen kann die Steueranordnung 310 dazu konfiguriert werden, die vor der Fahrzeugkombination 100 liegende Kurve 200 zu erfassen; und/oder den kürzesten Krümmungsradius der erfassten 401 Kurve 200 zu bestimmen; und/oder die Breite der Fahrspur 110 an der erfassten Kurve 200 basierend auf Kartendaten an einer vor der Fahrzeugkombination 100 liegenden geografischen Position zu bestimmen; oder alternativ basierend auf Sensordaten zu bestimmen.
Weiterhin kann das System 500 in einigen Ausführungsformen ferner mindestens einen Sensor 350 des Fahrzeugs 101 umfassen. Das System kann außerdem oder alternativ eine Positioniervorrichtung 330 und/oder eine Datenbank 320 umfassen.
Die Steueranordnung 310 umfasst eine Empfangsschaltung 510, die zum Empfangen eines Signals vom Sensor 350, von der Positionierungsvorrichtung 330 und/oder von der Datenbank 320 konfiguriert ist.
Weiterhin umfasst die Steueranordnung 310 eine Verarbeitungsverschaltung 520, die gemäß einigen Ausführungsformen dazu konfiguriert ist, mindestens einige Schritte 401-407 des oben beschriebenen Verfahrens 400 durchzuführen.
Eine solche Verarbeitungsverschaltung 520 kann eine oder mehrere Instanzen einer Verarbeitungsschaltung umfassen, d.h. eine Zentraleinheit (CPU), eine Verarbeitungseinheit, einen Prozessor, eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC), einen Mikroprozessor oder eine andere Verarbeitungslogik, die Anweisungen interpretieren und ausführen kann. Der hierin verwendete Ausdruck „Verarbeitungsverschaltung“ kann somit eine Mehrzahl von Verarbeitungsschaltungen umfassen, wie z.B. eine, einige oder alle der oben aufgeführten.
Darüber hinaus kann die Steueranordnung 310 in einigen Ausführungsformen einen Speicher 525 umfassen. Der optionale Speicher 525 kann eine physische Vorrichtung umfassen, die zum vorübergehenden oder dauerhaften Speichern von Daten oder Programmen, d.h. Befehlssequenzen, verwendet wird. Gemäß einigen Ausführungsformen kann der Speicher 525 integrierte Schaltungen mit siliziumbasierten Transistoren umfassen. Der Speicher 525 kann z.B. eine Speicherkarte, einen Flash-Speicher, einen USB-Speicher, eine Festplatte oder eine andere ähnliche flüchtige oder nichtflüchtige Speichereinheit zum Speichern von Daten wie z.B. ein ROM (Read-Only Memory), PROM (Programmable Read-Only Memory), EPROM (Erasable PROM), EEPROM (Electrically Erasable PROM) usw. in verschiedenen Ausführungsformen umfassen.
Weiterhin kann die Steueranordnung 310 in einigen Ausführungsformen einen Signalgeber 530 umfassen. Der Signalgeber 530 kann dazu konfiguriert werden, ein Signal z.B. an die Lenksteuerung des Fahrzeugs 101 zu senden.
Die vorstehend beschriebenen Schritte 401-407, die in der Fahrzeugkombination 100 durchzuführen sind, können durch die eine oder mehrere Verarbeitungsverschaltungen 520 innerhalb der Steueranordnung 310 zusammen mit einem Computerprogrammprodukt zum Ausführen mindestens einiger der Funktionen der Schritte 401-407 implementiert werden. So kann ein Computerprogrammprodukt, das Anweisungen zum Ausführen der Schritte 401-407 in der Steueranordnung 310 umfasst, das Verfahren 400 durchführen, das mindestens einige der Schritte 401-407 zum seitlichen Verschieben 240 der Fahrzeugkombination 100 während des Durchfahrens einer Kurve 200 umfasst, wenn das Computerprogramm in die eine oder die mehreren Verarbeitungsverschaltungen 520 der Steueranordnung 310 geladen wird.
Weiterhin können einige Ausführungsformen der Erfindung ein Fahrzeug 100 umfassen, das die Steueranordnung 310 zum seitlichen Verschieben 240 der Fahrzeugkombination 100 während des Durchfahrens einer Kurve 200 gemäß mindestens einigen der Schritte 401-407 umfasst.
Das vorstehend genannte Computerprogrammprodukt kann beispielsweise in Form eines Datenträgers vorgesehen werden, der einen Computerprogrammcode trägt, um mindestens einige der Schritte 401-407 gemäß einigen Ausführungsformen auszuführen, wenn er in die eine oder die mehreren Verarbeitungsschaltungen 520 der Steueranordnung 310 geladen wird. Der Datenträger kann z.B. eine Festplatte, eine CD-ROM, ein Speicherstick, eine optische Speichervorrichtung, eine magnetische Speichervorrichtung oder ein anderes geeignetes Medium, wie eine Festplatte oder ein Band sein, das maschinenlesbare Daten auf nichtflüchtige Weise speichern kann. Das Computerprogrammprodukt kann darüber hinaus als Computerprogrammcode auf einem Server bereitgestellt werden und aus der Ferne, z.B. über eine Internet- oder Intranet-Verbindung, in die Steuerungsanordnung 310 heruntergeladen werden.
Die in der Beschreibung der Ausführungsformen verwendete Terminologie, wie sie in den beigefügten Zeichnungen dargestellt ist, soll nicht dazu dienen, das beschriebene Verfahren 400, die Steueranordnung 310, das Computerprogramm, das System 500 und/oder das Fahrzeug 101 einer Fahrzeugkombination 100, die das Fahrzeug 101 und einen Anhänger 102 umfasst, einzuschränken. Es können verschiedene Änderungen, Ergänzungen und/oder Abänderungen vorgenommen werden, ohne von den Ausführungsformen der Erfindung, wie sie in den beigefügten Ansprüchen definiert sind, abzuweichen.
Wie hierin verwendet umfasst der Begriff „und/oder“ sämtliche Kombinationen von einem oder mehreren der zugeordneten aufgelisteten Punkte. Der Begriff „oder“, wie er hierin verwendet wird, ist als ein mathematisches ODER, d.h., als eine nichtausschließende Disjunktion, und nicht als ein mathematisches ausschließendes ODER (XOR) zu verstehen, sofern nicht ausdrücklich anders angegeben. Außerdem sind die Singularformen „ein“, „eine“ und „der, die, das“ als „mindestens ein“ zu verstehen und umfassen somit möglicherweise eine Mehrzahl von Funktionseinheiten derselben Art, sofern nicht ausdrücklich anders angegeben. Es versteht sich ferner, dass die Begriffe „aufweisen“, „umfassen“ oder „aufweisend“ oder „umfassend“ das Vorhandensein von angegebenen Merkmalen, Handlungen, Ganzzahlen, Schritten, Arbeitsvorgängen, Elementen und/oder Komponenten spezifizieren, jedoch nicht das Vorhandensein oder die Hinzufügung von einem oder mehreren anderen Merkmalen, Handlungen, Ganzzahlen, Schritten, Arbeitsvorgängen, Elementen, Komponenten und/oder Gruppen davon ausschließen. Eine einzelne Einheit, wie z.B. ein Prozessor, kann die Funktionen von einigen in den Ansprüchen angegeben Punkten erfüllen. Die bloße Tatsache, dass gewisse Maßnahmen in voneinander unterschiedlichen abhängigen Ansprüchen genannt werden, weißt nicht darauf hin, dass eine Kombination dieser Maßnahmen nicht vorteilhaft genutzt werden kann. Ein Computerprogramm kann auf einem geeigneten Medium, wie einem optischen Speichermedium oder einem Festkörpermedium gespeichert/verteilt werden, das zusammen mit oder als Teil einer anderen Hardware geliefert wird, kann aber auch in anderen Formen, wie über Internet oder einem anderen drahtgebundenen oder drahtlosen Kommunikationssystem, verteilt werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

US 2010191421 [0006]
DE 102013000199 [0008]
US 9428188 [0009]

Claims

Verfahren (400) zum seitlichen Verschieben (240) einer Fahrzeugkombination (100), die ein Fahrzeug (101) und einen an einem Kupplungspunkt (120) gelenkig an dem Fahrzeug (101) befestigten Anhänger (102) umfasst, während des Durchfahrens einer Kurve (200); wobei das Verfahren (400) umfasst: Erfassen (401) der vor der Fahrzeugkombination (100) liegenden Kurve (200); Bestimmen (402) eines kritischen Teils der erfassten (401) Kurve (200); Bestimmen (403) der Breite (230) einer Fahrspur {110) an der erfassten (401) Kurve (200); Vorhersagen (404) einer Winkelbewegung des Anhängers (102) relativ zu dem Fahrzeug (101) während des Durchfahrens der erfassten (401) Kurve (200) an dem bestimmten (402) kritischen Teil basierend auf einem mathematischen Modell; Bestimmen (406) der seitlichen Verschiebung (240) des Fahrzeugs (101) in der Fahrzeugkombination {100) beim Einfahren in die Kurve (200) basierend auf der vorhergesagten (404) Winkelbewegung des Anhängers (102), um alle Teile der Fahrzeugkombination (100) innerhalb der Fahrspur (110) zu halten, während die Kurve (200) durchfahren wird; und Anpassen (407) der seitlichen Verschiebung (240) des Fahrzeugs (101) beim Einfahren in die Kurve (200) gemäß der bestimmten (406) seitlichen Verschiebung (240).
Verfahren (400) nach Anspruch 1, ferner umfassend: Bestimmen (405) einer Fahrspurmitte (210) der Fahrspur (110) an der erfassten (401) Kurve (200); und wobei die seitliche Verschiebung (240) der Fahrzeugkombination (100) in Bezug auf die bestimmte (405) Fahrspurmitte (210) bestimmt wird (406).
Verfahren (400) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei die seitliche Verschiebung (240) des Fahrzeugs (101) bestimmt wird (406), um eine gewichtete Summe einer seitlichen Verschiebung (250) der Fahrzeugkombination (100) beim Durchfahren der Kurve (200) zu minimieren.
Verfahren (400) nach einem der Ansprüche 1-3, wobei das mathematische Modell auf einer stabilen Lösung des Winkels des Anhängers (102) in Bezug auf das Fahrzeug (101) beim Durchfahren der Kurve (200) basiert.
Verfahren (400) nach einem der Ansprüche 1-4, wobei die Erfassung (401) der vor der Fahrzeugkombination (100) liegenden Kurve (200), die Bestimmung (402) des kritischen Teils der erfassten (401) Kurve (200) oder die Bestimmung (403) der Breite (230) der Fahrspur (110) an der erfassten (401) Kurve (200) basierend auf Kartendaten an einer vor der Fahrzeugkombination (100) liegenden geografischen Position oder basierend auf Sensordaten durchgeführt wird.
Steueranordnung (310) in einem Fahrzeug (101) einer Fahrzeugkombination (100), die ein Fahrzeug (101) und einen an einem Kupplungspunkt (120) gelenkig mit dem Fahrzeug (101) befestigten Anhänger (102) umfasst, zur seitlichen Verschiebung (240) der Fahrzeugkombination (100) während des Durchfahrens einer Kurve (200); wobei die Steueranordnung {310) konfiguriert ist, um: die vor der Fahrzeugkombination (100) liegende Kurve (200) zu erfassen; einen kritischen Teil der erfassten (401) Kurve (200) zu bestimmen; die Breite (230) einer Fahrspur (110) an der erfassten Kurve (200) zu bestimmen; eine Winkelbewegung des Anhängers (102) relativ zu dem Fahrzeug (101) während der Durchfahrt durch die erfasste Kurve (200) an der kritischen Kurvendurchfahrt basierend auf einem mathematischen Modell vorherzusagen; die seitliche Verschiebung (240) des Fahrzeugs (101) in der Fahrzeugkombination (100) beim Einfahren in die Kurve (200) basierend auf der vorhergesagten Winkelbewegung des Anhängers (102) zu bestimmen, um alle Teile der Fahrzeugkombination (100) innerhalb der Fahrspur (110) zu halten, während die Kurve (200) durchfahren wird; und die seitliche Verschiebung (240) des Fahrzeugs (101) beim Einfahren in die Kurve (200) gemäß der bestimmten seitlichen Verschiebung (240) anzupassen.
Steueranordnung (310) nach Anspruch 6, die ferner konfiguriert ist, um: eine Fahrspurmitte (210) der Fahrspur (110) an der erfassten Kurve (200) zu bestimmen; und ferner konfiguriert ist, um: die seitliche Verschiebung (240) der Fahrzeugkombination (100) in Bezug auf die bestimmte Fahrspurmitte (210) zu bestimmen.
Steueranordnung (310) nach einem der Ansprüche 6 oder 7, die ferner dazu konfiguriert, die seitliche Verschiebung (240) des Fahrzeugs (101) zu bestimmen, um eine gewichtete Summe einer seitlichen Verschiebung (250) der Fahrzeugkombination (100) beim Durchfahren der Kurve (200) zu minimieren.
Steueranordnung (310) nach einem der Ansprüche 6-8, wobei das mathematische Modell auf einer stabilen Lösung des Winkels des Anhängers (102) in Bezug auf das Fahrzeug (101) beim Durchfahren der Kurve (200) basiert.
Steueranordnung (310) nach einem der Ansprüche 6-9, die ferner konfiguriert ist, um: die vor der Fahrzeugkombination (100) liegende Kurve (200) zu erfassen; den kritischen Teils der erfassten Kurve (200) zu bestimmen; oder die Breite (230) der Fahrspur (110) an der erfassten Kurve (200) basierend auf Kartendaten an einer vor der Fahrzeugkombination (100) liegenden geografischen Position oder basierend Sensordaten zu bestimmen.
Computerprogramm, umfassend einen Programmcode zum Ausführen eines Verfahrens (400) nach einem der Ansprüche 1-5, wenn das Computerprogramm in einem Prozessor (420) in einer Steueranordnung (310) nach einem der Ansprüche 6-10 ausgeführt wird.
Fahrzeug (101) einer Fahrzeugkombination (100), die das Fahrzeug (101) und einen Anhänger (102) umfasst, ferner umfassend eine Steueranordnung (310) nach einem der Ansprüche 6-10.