DE102018121370A1

DE102018121370A1 - Anhänger-rückfahrhilfesystem mit prädiktiver anhängerkupplungswinkelfunktion

Info

Publication number: DE102018121370A1
Application number: DE102018121370.0A
Authority: DE
Inventors: Zheng Hu; Erick Michael Lavoie; Darrel Alan Recker; John P. Joyce; Donald Jacob Mattern; Michael Hafner; Li Xu; Eric Hongtei Tseng; Thomas Edward Pilutti
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2017-09-01
Filing date: 2018-08-31
Publication date: 2019-03-07
Also published as: US20190071088A1; CN109421453A; US10710585B2

Abstract

Hierin wird ein Anhänger-Rückfahrhilfesystem bereitgestellt. Das System beinhaltet ein Kalibrierungsmerkmal zum Kalibrieren einer Abbildungsvorrichtung, die zum Detektieren des Anhängerkupplungswinkels verwendet wird. Das System verwendet außerdem mehrere Verfahren zur Detektion von Anhängerkupplungswinkeln, von denen einige parallel laufen können, um die Intervalle zu erhöhen, in denen ein Anhängerkupplungswinkel gemessen werden kann. Das System beinhaltet zudem ein prädiktives Merkmal, bei dem ein Anhängerkupplungswinkel in Fällen vorhergesagt werden kann, bei denen ein Anhängersensor versagt. Das System ist ferner dazu konfiguriert, eine Anhängerlänge zu schätzen und Lenkungsbefehle zu erzeugen, die unter bestimmten Umständen invariant für die geschätzte Anhängerlänge sind.

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft im Allgemeinen Systeme, die einem Betreiber beim Zurückstoßen eines Anhängers helfen, und insbesondere Systeme, die eine abbildungsbasierte Anhängerkupplungswinkeldetektion verwenden.
STAND DER TECHNIK
Ein Fahrzeug zurückzustoßen, während es einen Anhänger mitführt, kann für viele Fahrer eine Herausforderung sein, vor allem für Fahrer, die nicht häufig mit einem Anhänger fahren oder mit verschiedenen Arten von Anhängern fahren. Manche Systeme, die benutzt werden, um einem Betreiber dabei zu helfen, den Anhänger zurückzustoßen, stützen sich auf Anhängerkupplungsmessungen, um die Position des Anhängers relativ zum Fahrzeug zu bestimmen. Somit kann die Genauigkeit und Verlässlichkeit der Anhängerkupplungsmessungen kritisch für den Betrieb des Anhänger-Rückfahrhilfesystems sein. In Systemen, die abbildungsbasierte Anhängerkupplungsdetektion einsetzen, kann fehlerhafte Kalibrierung einer Abbildungsvorrichtung zu ungenauen Anhängerkupplungsmessungen führen. Ferner können in Fällen, bei denen die Abbildungsvorrichtung versperrt wird, derartige Systeme offline gezwungen und unfähig gemacht werden, einen Anhängerkupplungswinkel zwischen dem Fahrzeug und dem Anhänger zu messen. Um sachgemäß zu funktionieren, erfordern manche Systeme, dass ein Benutzer Messungen wie zum Beispiel Anhängerlänge eingibt. Dies ist nicht nur mühsam für den Benutzer, kann jedoch auch dazu führen, dass falsche Messungen in das System eingegeben werden. Dementsprechend besteht ein Bedarf für ein Anhänger-Rückfahrhilfesystems, das die oben genannten Probleme löst. Die vorliegende Offenbarung soll diesen Bedarf erfüllen.
KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird hierin ein Kalibrierungsverfahren bereitgestellt. Das Verfahren beinhaltet die folgenden Schritte: Verwenden einer Abbildungsvorrichtung, um ein Bild einer hinteren Stoßstange aufzunehmen; und Bereitstellen einer Steuerung, dazu konfiguriert, das aufgenommene Bild zu verarbeiten, eine Grenze zu identifizieren, welche die hintere Stoßstange von einem Boden trennt; Vergleichen der identifizierten Grenze mit einer Idealgrenze, und Bestimmen eines Versatzes zwischen der identifizierten Grenze und der Idealgrenze.
Ausführungsformen des ersten Aspekts können eines oder eine Kombination der folgenden Merkmale beinhalten:

• die Idealgrenze beinhaltet eine durchgehende Linie;
• die Idealgrenze beinhaltet eine Linie, die einen Bruch aufweist;
• die Idealgrenze wird über das aufgenommene Bild gelegt;
• der Versatz ist durch einen Vektor mit einer horizontalen Komponente, einer vertikalen Komponente und einer Rotationskomponente definiert;
• die Steuerung bestimmt den Versatz durch Iterieren von Kandidaten für jede der horizontalen, vertikalen und Rotationskomponenten, bis die identifizierte Grenze sich mit der Idealgrenze überschneidet; und
• die Steuerung ist ferner dazu konfiguriert, eine Warnung zu generieren, wenn der Versatz nicht bestimmt werden kann.

Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Anhänger-Rückfahrhilfesystem bereitgestellt. Das System beinhaltet eine Vorrichtung, die dazu konfiguriert ist, einen Anhänger zu erfassen, und eine Steuerung, die dazu konfiguriert ist, einen Anhängerkupplungswinkel zwischen einem Fahrzeug und dem Anhänger basierend auf von der Vorrichtung bereitgestellten Daten zu bestimmen. Falls die Vorrichtung versagt, sagt die Steuerung den Anhängerkupplungswinkel basierend auf einem letzten bekannten Anhängerkupplungswinkel, einer letzten bekannten Geschwindigkeit des Anhängers und einer Ausführungszykluszeit vorher.
Ausführungsformen des zweiten Aspekts können eines oder eine Kombination der folgenden Merkmale beinhalten:

• die Vorrichtung umfasst eine Abbildungsvorrichtung und die Steuerung ist dazu konfiguriert, den Anhängerkupplungswinkel vorherzusagen, falls die Abbildungsvorrichtung versperrt wird oder anderweitig versagt;
• die Steuerung ist ferner dazu konfiguriert, den Anhängerkupplungswinkel vorherzusagen, bis ein Fehlerband einen Schwellenwert erreicht;
• die Steuerung ist ferner dazu konfiguriert, ein oberes und unteres Fehlerband eines vorhergesagten Anhängerkupplungswinkel zu bestimmen, und eine Gegenmaßnahme zu ergreifen, wenn das obere Fehlerband einen maximalen steuerbaren Anhängerkupplungswinkel erreicht oder das untere Fehlerband einen minimalen steuerbaren Anhängerkupplungswinkel erreicht, je nachdem, was zuerst eintritt;
• das obere und untere Fehlerband werden jeweils basierend auf einem vorhergesagten Anhängerkupplungswinkel, einem anfänglichen Gradfehler zum Zeitpunkt des Versagens der Vorrichtung, einer kumulativen Fahrzeugwegstrecke und einer Anhängerlänge bestimmt;
• die Gegenmaßnahme umfasst zumindest eines von Lenken des Fahrzeugs, um es davon abzuhalten, den maximalen steuerbaren Anhängerkupplungswinkel oder den minimalen steuerbaren Anhängerkupplungswinkel zu übersteigen, und Reduzieren einer Geschwindigkeit des Fahrzeugs; und
• die letzte bekannte Winkelgeschwindigkeit basiert auf einer Winkelgeschwindigkeit, die durch einen Prozentsatzfehler berichtigt ist.

Gemäß einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Bestimmen des Anhängerkupplungswinkels zwischen einem Fahrzeug und einem Anhänger bereitgestellt. Das Verfahren beinhaltet die folgenden Schritte: Auswählen von mindestens einem Anhängerkupplungswinkeldetektionsverfahren aus einer Vielzahl von Anhängerkupplungswinkeldetektionsverfahren; Verwenden des ausgewählten mindestens einen Anhängerkupplungswinkeldetektionsverfahren, um einen Anhängerkupplungswinkel zwischen einem Fahrzeug und einem Anhänger zu bestimmen; und Übergehen auf ein anderes Anhängerkupplungswinkeldetektionsverfahren falls das ausgewählte mindestens eine Anhängerkupplungswinkeldetektionsverfahren nicht mehr verfügbar ist.
Ausführungsformen des dritten Aspekts können eines oder eine Kombination der folgenden Merkmale beinhalten:

• die Vielzahl von Anhängerkupplungswinkeldetektionsverfahren setzt jeweils abbildungsvorrichtungsbasierte Anhängerkupplungswinkeldetektion ein;
• die Vielzahl von Anhängerkupplungswinkeldetektionsverfahren wird basierend auf einem jedem Anhängerkupplungswinkeldetektionsverfahren zugeordneten Vertrauenswert eingestuft, und wobei die mindestens eine ausgewählte Anhängerkupplungswinkeldetektion ein verfügbares Anhängerkupplungswinkeldetektionsverfahren mit dem höchsten Vertrauenswert beinhaltet;

• den Schritt des Begrenzens der Geschwindigkeit des Fahrzeugs basierend auf dem Vertrauenswert, der dem mindestens einem ausgewählten Anhängerkupplungswinkeldetektionsverfahren zugeordnet wurde;
• den Schritt des Vorhersagens des Anhängerkupplungswinkels während des Übergangs zwischen dem mindestens einen ausgewählten Anhängerkupplungswinkeldetektionsverfahren und einem anderen Anhängerkupplungswinkeldetektionsverfahren oder falls jedes der Vielzahl Anhängerkupplungswinkeldetektionsverfahren nicht mehr verfügbar ist; und
• den Schritt des Verwendens des bestimmten Anhängerkupplungswinkels, um mindestens eines von einem Anhängerkupplungswinkel-Wirkbereich, einer Geschwindigkeitsgrenze des Fahrzeugs und der Krümmung eines Rückstoßwegs eines Anhängers zu steuern.

Gemäß einem vierten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Anhänger-Rückfahrhilfesystem bereitgestellt. Eine Lenkeingabevorrichtung ist dazu konfiguriert, einen Krümmungsbefehl basierend auf Benutzereingabe bereitzustellen. Eine Steuerung ist dazu konfiguriert, eine Anhängerlänge basierend auf einer Fahrzeug- und Anhängergierrate zu schätzen. Die Steuerung generiert einen Lenkungsbefehl basierend auf der geschätzten Anhängerlänge, dem Krümmungsbefehl, einem maximalen Lenkwinkel und einer Fahrzeuggeschwindigkeit. Der generierte Lenkungsbefehl ist unter bestimmten Umständen invariant für die geschätzte Anhängerlänge.
Ausführungsformen des vierten Aspekts können eines oder eine Kombination der folgenden Merkmale beinhalten:

• die Lenkeingabevorrichtung beinhaltet einen Drehknopf, dazu konfiguriert, es einem Benutzer zu ermöglichen, eine erwünschte Richtung und Krümmung eines Rückstoßwegs eines von einem Fahrzeug zurückgestoßenen Anhängers einzugeben;
• die Steuerung beinhaltet ein Krümmungseingabe-Skalierungsmodul, dazu konfiguriert, den Krümmungsbefehl um eine maximale effektive Krümmung zu skalieren, um eine basierend auf dem maximalen Lenkwinkel und der geschätzten Anhängerlänge basierende Krümmungseingabe zu generieren;
• die Steuerung beinhaltet ferner ein Krümmungs-Mapping-Modul, dazu konfiguriert, einen auf der Krümmungseingabe und der geschätzten Anhängerlänge basierten Bezugsanhängerkupplungswinkel zu generieren;
• die Steuerung beinhaltet ferner einen Subtraktor, dazu konfiguriert, einen geschätzten Anhängerkupplungswinkel von dem Bezugsanhängerkupplungswinkel zu subtrahieren, um ein Signal zu generieren, dass einer Proportional-Integral(PI)-Steuerung bereitgestellt wird, die dazu konfiguriert ist, eine Steuergröße zu generieren, wobei der geschätzte Anhängerkupplungswinkel auf der Fahrzeug- und Anhängergierrate basiert;
• die Steuerung beinhaltet ferner eine Anhängerkupplungswinkelsteuerung, dazu konfiguriert, den Lenkwinkel basierend auf der Steuergröße, der geschätzten Anhängerlänge und der Fahrzeuggeschwindigkeit zu generieren;
• die Steuerung beinhaltet ferner einen Proportionalbeiwert der PI-Steuerung, der nur auf der geschätzten Anhängerlänge basiert, derart, dass ein Einschwingverhalten der Steuerung invariant für die geschätzte Anhängerlänge ist; und
• die bestimmten Umstände beinhalten einen von einem Nullkrümmungsbefehl, einem maximalen Krümmungsbefehl und einem minimalen Krümmungsbefehl.

Diese und andere Merkmale, Vorteile und Objekte der vorliegenden Erfindung sind für den Fachmann ferner durch Bezugnahme auf die nachfolgende Patentschrift, Ansprüche und angehängten Zeichnungen verständlich und ersichtlich.
Figurenliste
In den Zeichnungen gilt:

1 ist eine perspektivische Draufsicht eines Fahrzeugs, das mit einem Anhänger verbunden ist, mit einer Ausführungsform eines Anhängerkupplungswinkelsensors zum Betreiben eines Anhänger-Rückfahrhilfesystems;
2 ist ein Blockdiagramm, dass eine Ausführungsform des Anhänger-Rückfahrhilfesystems veranschaulicht;
3 veranschaulicht eine kinematische Beziehung zwischen dem Fahrzeug und dem Anhänger;
4 veranschaulicht eine Lenkeingabevorrichtung mit einem Drehknopf zum Betreiben des Anhänger-Rückfahrhilfesystems;
5 veranschaulicht den Drehknopf zum Auswählen einer erwünschten Krümmung eines Anhängers und eine entsprechende schematische Darstellung, die das Fahrzeug und den Anhänger mit verschiedenen Anhängerkrümmungswegen veranschaulicht, die mit erwünschten Krümmungen, die ausgewählt werden können, korrelieren;
6 ist ein Ablaufdiagramm für ein Verfahren zum Kalibrieren einer Abbildungsvorrichtung des Fahrzeugs;
7 veranschaulicht ein aufgenommenes Bild, das die Kanten einer hinteren Stoßstange des Fahrzeugs zeigt;
8 veranschaulicht ein aufgenommenes Bild, bei dem eine Idealgrenze zwischen der hinteren Stoßstange und einem Boden gemäß einer Ausführungsform identifiziert wird;
9 veranschaulicht ein aufgenommenes Bild, bei dem die Idealgrenze gemäß einer alternativen Ausführungsform identifiziert wird;
10 veranschaulicht ein aufgenommenes Bild, bei dem die identifizierte Grenze mit der Idealgrenze verglichen wird, um einen Versatz zu bestimmen, der zum Kalibrieren der Abbildungsvorrichtung benutzt wird;
11 ist eine Grafik, die eine Abweichung zwischen einem tatsächlichen Anhängerkupplungswinkel und einem vorhergesagten Anhängerkupplungswinkel über eine Fahrzeugwegstrecke veranschaulicht;
12 ist ein Ablaufdiagramm für ein Verfahren zum Bestimmen eines Anhängerkupplungswinkels zwischen dem Fahrzeug und dem Anhänger;
13 veranschaulicht ein Krümmungseingabe-Skalierungsmodul, das dazu benutzt wird, einen Krümmungsbefehl zu skalieren, der mittels der Lenkeingabevorrichtung eingegeben wurde;
14 veranschaulicht eine Steuerung des Anhänger-Rückfahrhilfesystems einschließlich des Krümmungseingabe-Skalierungsmoduls; und
15 ist eine Grafik, die eine Familie von geschlossene-Schleife-Gleichgewichten als Funktion des Krümmungsbefehls für eine Anzahl geschätzter Anhängerlängen veranschaulicht.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Zu Zwecken der vorliegenden Beschreibung versteht es sich, dass das offenbarte Anhänger-Rückfahrhilfesystem und die verwandten Verfahren verschiedene alternative Ausführungsformen und Ausrichtungen annehmen können, insoweit nicht ausdrücklich Gegenteiliges festgelegt ist. Es versteht sich auch, dass die spezifischen, in den angehängten Zeichnungen veranschaulichten und in der nachfolgenden Patentschrift beschriebenen Vorrichtungen und Prozesse schlichtweg beispielhafte Ausführungsformen der in den angehängten Ansprüchen definierten erfinderischen Konzepte sind. Während verschiedene Aspekte des Anhänger-Rückfahrhilfesystems und der verwandten Verfahren unter Bezugnahme auf eine bestimmte veranschaulichende Ausführungsform beschrieben sind, ist die offenbarte Erfindung nicht auf solche Ausführungsformen beschränkt, und zusätzliche Modifikationen, Anwendungen und Ausführungsformen können umgesetzt werden, ohne von der offenbarten Erfindung abzuweichen. Daher sind spezifische Abmessungen und andere physische Charakteristika in Bezug auf die hierin offenbarten Ausführungsformen nicht als einschränkend auszulegen, insofern in den Ansprüchen nicht ausdrücklich anderweitig festgelegt.
Wie hierin verwendet, bedeutet der Begriff „und/oder“ bei Verwendung in einer Liste mit zwei oder mehreren Elementen, dass ein beliebiges der aufgelisteten Elemente für sich allein eingesetzt werden kann, oder eine beliebige Kombination zweier oder mehrerer der aufgelisteten Elemente eingesetzt werden kann. Falls beispielsweise eine Zusammensetzung als die Komponenten A, B und/oder C enthaltend beschrieben wird, kann die Zusammensetzung A allein; B allein; C allein; A und B in Kombination; A und C in Kombination; B und C in Kombination; oder A, B und C in Kombination enthalten.
Unter Bezugnahme auf 1 and 2 bezeichnet das Bezugszeichen 10 allgemein ein Anhänger-Rückfahrhilfe- (Trailer backup assist - TBA)-System, um einem Fahrzeug 12 dabei zu helfen, einen Anhänger 14 rückwärts zu fahren. Das Fahrzeug 12 ist als Pickup ausgeführt, der schwenkbar an einer Ausführungsform des Anhängers 14 befestigt ist, der einen Kastenrahmen 16 mit einem geschlossenen Laderaum 18, einer einzelnen Achse 20, die an Räder 22 und 24 gekoppelt ist, und eine Zunge 26 aufweist, die sich in Längsrichtung vorwärts von dem geschlossenen Laderaum 18 erstreckt. Der abgebildete Anhänger 14 weist auch eine Anhängerkupplung-Verbinder in Form einer Kopplerbaugruppe 28 auf, die mit einem Fahrzeug Kupplungsverbinder in Form einer Kupplungskugel 30 und einer Deichsel 31 verbunden ist. Die Kopplerbaugruppe 28 rastet in die Kupplungskugel 30 ein, um eine schwenkbare Anhängerkupplung 32 bereitzustellen, die eine Artikulation eines Anhängerkupplungswinkels (z. B. Anhängerkupplungswinkel γ; 3) zwischen dem Fahrzeug 12 und dem Anhänger 14 ermöglicht. Wie hierin definiert entspricht der Anhängerkupplungswinkel dem Winkel, der zwischen der Mittellängsachse des Fahrzeugs 12 und des Anhängers 14 geformt wird. Es versteht sich, dass zusätzliche Ausführungsformen des Anhängers 14 alternativ an das Fahrzeug 12 gekoppelt werden können, um eine schwenkbare Verbindung bereitzustellen, wie zum Beispiel durch Verbindung mit einem Sattelkupplungsverbinder. Es wird ebenfalls in Betracht gezogen, dass zusätzliche Ausführungsformen des Anhängers 14 mehr als eine Achse beinhalten können und verschiedene Formen und Größen aufweisen können, die für verschiedene Lasten und Gegenstände konfiguriert sind, wie zum Bespiel ein Bootsanhänger oder ein Flachbettanhänger.
Das TBA-System 10 beinhaltet auch eine Abbildungsvorrichtung 34, die sich am hinteren Teil des Fahrzeugs 12 befindet und dazu konfiguriert ist, eine Szene am hinteren Teil des Fahrzeugs abzubilden. Die Abbildungsvorrichtung 34 kann sich in zentraler Lage am oberen Bereich einer Fahrzeugheckklappe 35 befinden, derart, dass die Abbildungsvorrichtung 34 relativ zu der Zunge 26 des Anhängers 14 erhöht ist. Die Abbildungsvorrichtung 34 hat ein Sichtfeld 36, das dazu angeordnet und ausgerichtet ist, ein oder mehrere Bilder aufzunehmen, die unter anderem die Zunge 26 des Anhängers 14 und die Kupplungskugel 30 beinhalten können. Bilddaten werden einer Steuerung 38 des TBA-Systems 10 geliefert und von der Steuerung 38 verarbeitet, um den Anhängerkupplungswinkel zwischen dem Fahrzeug 12 und dem Anhänger 14 zu bestimmen. Zusätzliche Informationen in Bezug auf bildbasierte Anhängerkupplungswinkeldetektion und damit assoziierte Methoden finden sich in dem Hu et al. Gemeinsam gewährten US-Patent Nr. 9,610,975, ausgestellt am 4. April 2017, mit dem Titel „HITCH ANGLE DETECTION FOR TRAILER BACKUP ASSIST SYSTEM" (ANHÄNGERKUPPLUNGSWINKELDETEKTION FÜR ANHÄNGER-RÜCKFAHRHILFESYSTEM), dessen gesamte Offenbarung hiermit per Verweis aufgenommen wird.
Die Steuerung 38 ist mit einem Mikroprozessor 40 und/oder anderen analogen und/oder digitalen Schaltungen zum Verarbeiten einer oder mehrerer in einem Speicher 42 gespeicherten Logikroutinen konfiguriert. Die Logikroutinen können eine Anhängerkupplungswinkeldetektionsroutine 44, eine Bedienungsroutine 46 und eine Krümmungsroutine 47 beinhalten. Information von der Abbildungsvorrichtung 34 oder anderen Komponenten des TBA-Systems 10 können der Steuerung 38 über ein Kommunikationsnetz des Fahrzeugs 12 geliefert werden, das ein Controller Area Network (CAN), ein Local Interconnect Network (LIN) oder andere herkömmliche, in der Automobilindustrie gebräuchliche Protokolle beinhalten kann. Es versteht sich, dass die Steuerung 38 zusätzlich zu anderen vorstellbaren bordeigenen oder externen Fahrzeugsteuersystemen eine dedizierte Einzelsteuerung sein kann oder eine geteilte, mit der Abbildungsvorrichtung 34 oder einer anderen Komponente des TBA-Systems 10 integrierte Steuerung sein kann.
In Bezug auf die vorliegende Ausführungsform ist die Steuerung 38 dazu konfiguriert, mit einer Vielfalt von Fahrzeugausrüstungsteilen zu kommunizieren. Das TBA-System 10 kann ein Fahrzeugsensormodul 48 beinhalten, das bestimmte Dynamiken des Fahrzeugs 12 überwacht. Das Fahrzeugsensormodul 48 kann eine Vielzahl von Signalen generieren, die an die Steuerung 38 kommuniziert werden, wie zum Beispiel ein Fahrzeuggeschwindigkeitssignal, das von einem Geschwindigkeitssensor 50 generiert wird, und ein Fahrzeug-Gierratesignal, das von einem Fahrzeuggierratensensor 52 generiert wird. Ein Anhängersensormodul 53 wird bereitgestellt, das bestimmte Dynamiken des Anhängers 14 überwacht. Das Anhängersensormodul 53 beinhaltet einen Anhängergierratensensor 54, dazu konfiguriert, ein Anhängergierratensignal zu generieren, das der Steuerung 38 bereitgestellt wird.
Eine Lenkeingabevorrichtung 55 wird bereitgestellt, um es einem Fahrer zu ermöglichen, eine erwünschte Krümmung (z. B. die erwünschte Krümmung 56; 5) eines Rückstoßwegs des Anhängers 14 zu steuern oder anderweitig zu modifizieren. Die Lenkeingabevorrichtung 55 kann kommunikativ an die Steuerung 38 auf verdrahtete oder drahtlose Art gekoppelt sein und stellt der Steuerung 38 Eingaben bereit, welche die erwünschte Krümmung des Rückstoßwegs des Anhängers 14 definieren. Als Reaktion auf die Eingabe generiert die Steuerung 38 entsprechende Lenkungsbefehle, die einem Servolenkungssystem 57 des Fahrzeugs 12 geliefert werden. In einer Ausführungsform beinhaltet die Lenkeingabevorrichtung 55 einen Drehknopf 58, der zwischen einer Anzahl Drehstellungen bedient werden kann, die jeweils eine stufenweise Veränderung der erwünschten Krümmung 56 des Rückstoßwegs des Anhängers 14 bereitstellen.
Der Knopf 58 kann um eine Drehachse drehbar sein, die sich durch eine oberste Fläche oder Vorderseite des Knopfes 58 erstreckt. In anderen Ausführungsformen kann der Knopf 58 um eine Drehachse drehbar sein, die sich im Wesentlichen parallel zu einer obersten Fläche oder Vorderseite des Knopfes 58 erstreckt. Ferner kann die Lenkeingabevorrichtung 55 gemäß zusätzlichen Ausführungsformen alternative Vorrichtungen zum Bereitstellen der erwünschten Eingabe beinhalten, wie zum Beispiel einen Joystick, eine Kleintastatur, eine Reihe drückbarer Knöpfe oder Schalter, eine Schiebeeingabevorrichtung, verschiedene Benutzerschnittstellen auf einer Touchscreen-Anzeige, ein sichtbasiertes System zum Empfangen von Gesten, eine Steuerschnittstelle auf einer tragbaren Vorrichtung und andere denkbare Eingabevorrichtungen, wie sie dem Durchschnittsfachmann allgemein bekannt sind. Es wird in Erwägung gezogen, dass die Lenkeingabevorrichtung 55 auch als Eingabevorrichtung für andere Merkmale dienen kann, wie zum Beispiel zum Bereitstellen von Eingaben für andere Fahrzeugmerkmale oder -systeme.
Gemäß einer Ausführungsform kann die Steuerung 38 des TBA-Systems 10 das Servolenkungssystems 57 des Fahrzeugs 12 steuern, die gelenkten Räder 60 des Fahrzeugs 12 zu betreiben, um das Fahrzeug 12 so zu bewegen, dass der Anhänger 14 gemäß der erwünschten Krümmung 56 des Rückstoßwegs des Anhängers 14 reagiert. Das Servolenkungssystem 57 kann ein elektromotorisches (EPAS)-Lenksystem 62 sein, dass die gelenkten Räder 60 in einem Lenkwinkel dreht, der auf einem von der Steuerung 38 generiertem Lenkungsbefehl basiert, wobei der Lenkwinkel von einem Lenkwinkelsensor 64 des Servolenkungssystems 57 erfasst und der Steuerung 38 bereitgestellt werden kann. Der Lenkungsbefehl kann bereitgestellt werden, um das Fahrzeug 12 autonom während eines Rückstoßmanövers zu lenken und kann alternativ manuell über eine Drehstellung (z. B. einen Lenkradwinkel) eines Lenkrads 66 oder des Drehknopfs 58 bereitgestellt werden. In manchen Ausführungsformen kann jedoch das Lenkrad 66 des Fahrzeugs 12 mechanisch an die gelenkten Räder 60 des Fahrzeugs 12 gekoppelt sein, sodass das Lenkrad 66 sich konzertiert mit den gelenkten Rädern 60 über ein inneres Drehmoment bewegen kann, wodurch manuelles Eingreifen mittels des Lenkrads 66 während autonomem Lenken des Fahrzeugs 12 verhindert wird. In solchen Fällen kann das Servolenkungssystem 57 einen Drehmomentsensor 68 beinhalten, der Drehmoment (z. B. Ergreifen und/oder Drehen) am Lenkrad 66 erfasst, das nicht vom autonomen Steuern des Lenkrads 66 erwartet wird und deshalb auf manuelles Eingreifen durch den Fahrer hinweist. In manchen Ausführungsformen kann externes Drehmoment, das auf das Lenkrad 66 angewendet wird, als ein Signal an die Steuerung 38 dahingehend dienen, dass der Fahrer die manuelle Steuerung übernommen hat und das TBA-System 10 die autonome Lenkungsfunktion einstellen soll.
Die Steuerung 38 des TBA-Systems 10 kann auch mit einem Fahrzeugbremssystem 70 des Fahrzeugs 12 kommunizieren, um Fahrzeuggeschwindigkeitsinformationen zu empfangen, wie zum Beispiel individuelle Raddrehzahlen des Fahrzeugs 12. Zusätzlich oder alternativ dazu können Fahrzeuggeschwindigkeitsinformationen der Steuerung 38 unter anderen denkbaren Mitteln von einem Antriebssteuerungssystem 72 und/oder dem Geschwindigkeitssensor 50 bereitgestellt werden. Es ist denkbar, dass individuelle Raddrehzahlen benutzt werden können, um eine Fahrzeuggierrate zu bestimmen, die der Steuerung 38 alternativ oder zusätzlich zur Fahrzeuggierrate bereitgestellt werden kann, die vom Gierratensensor 52 des Fahrzeugsensormoduls 48 gemessen wird. In manchen Ausführungsformen kann die Steuerung 38 dem Fahrzeugbremssteuerungssystem 70 Bremsbefehle bereitstellen, was es dem TBA-System 10 ermöglicht, die Geschwindigkeit des Fahrzeugs 12 während eines Rückstoßmanövers des Anhängers 14 zu regulieren. Es versteht sich, dass die Steuerung 38 zusätzlich oder alternativ dazu die Geschwindigkeit des Fahrzeugs 12 mittels einer Wechselwirkung mit dem Antriebsstrangsteuerungssystem 72 regulieren kann.
Durch Wechselwirkung mit dem Servolenkungssystem 57, dem Fahrzeugbremssteuerungssystem 70 und/oder dem Antriebsstrangsteuerungssystem 72 des Fahrzeugs 12 wird das Potenzial für inakzeptable Anhänger-Rückfahrbedingungen reduziert. Beispiele für inakzeptable Anhänger-Rückfahrbedingungen beinhalten, ohne jedoch darauf beschränkt zu sein, eine Fahrzeug-Übergeschwindigkeitsbedingung, eine hohe Anhängerkupplungswinkelrate, dynamische Instabilität des Anhängerkupplungswinkels, eine Anhänger-Querstellungsbedingung, Sensorausfall und Ähnliches. Unter solchen Umständen kann dem Fahrer der Ausfall nicht bewusst sein, bis die inakzeptable Anhänger-Rückfahrbedingung kurz bevorsteht oder bereits eingetreten ist. Deshalb wird hierin offenbart, dass die Steuerung 38 des TBA-Systems 10 ein Alarmsignal generieren kann, das einer Benachrichtigung einer tatsächlichen, bevorstehenden und/oder erwarteten inakzeptablen Anhänger-Rückfahrbedingung entspricht, und vor Fahrereingriff eine Gegenmaßnahme generiert, um eine solche inakzeptable Anhänger-Rückfahrbedingung zu verhindern.
Gemäß einer Ausführungsform kann die Steuerung 38 mit einer oder mehreren Vorrichtungen kommunizieren, einschließlich eines Fahrzeugwarnsystems 74, das visuelle, hörbare und taktile Warnungen veranlassen kann. Beispielsweise können Fahrzeugbremslichter 76 und Fahrzeugwarnblinker eine visuelle Warnung bereitstellen, und eine Fahrzeughupe 78 und/oder ein Lautsprecher 80 kann eine hörbare Warnung bereitstellen. Zudem können die Steuerung 38 und/oder das Fahrzeugwarnsystem 74 mit einer Mensch-Maschine-Schnittstelle (human machine interface - HMI) 82 des Fahrzeugs 12 kommunizieren. Die HMI 82 kann eine Touchscreen-Fahrzeuganzeige 84 beinhalten, wie zum Beispiel eine auf der Mittenkonsole montierte Navigations- oder Unterhaltungsanzeige, die in der Lage ist, Bilder anzuzeigen, die auf die Warnung hinweisen. Eine derartige Ausführungsform kann wünschenswert sein, um den Fahrer des Fahrzeugs 12 zu benachrichtigen, dass eine inakzeptable Anhänger-Rückfahrbedingung im Gange ist. Ferner wird in Betracht gezogen, dass die Steuerung 38 über drahtlose Kommunikation mit einer oder mehreren elektronischen tragbaren Vorrichtungen kommunizieren kann, wie zum Beispiel einer tragbaren elektronischen Vorrichtung 86, die als Smartphone ausgeführt ist. Die tragbare elektronische Vorrichtung 86 kann eine Anzeige 88 beinhalten, um einem Benutzer ein oder mehrere Bilder und andere Informationen anzuzeigen. Als Reaktion darauf kann die tragbare elektronische Vorrichtung 86 Feedbackinformationen bereitstellen, wie zum Beispiel visuelle, hörbare und taktile Warnungen.
Wenn die Abbildungsvorrichtung 34 am Fahrzeug 12 installiert ist, ist es wichtig, Fehler zu minimieren, die sich während der Installation oder zu einem späteren Zeitpunkt ergeben. Derartige Fehler sind im Allgemeinen das Resultat eines fehlerhaften Abgleichs zwischen der Abbildungsvorrichtung 34 und dem Fahrzeug 12 in Bezug auf Gieren, Nicken und Rollen. Diese Fehler können durch verschiedene Faktoren verursacht werden, darunter fertigungsbedingte Unterschiede, Bauteilvariabilität, Schäden am Fahrzeug oder Austausch von Teilen, die alle das Potenzial haben, den Abgleich zwischen der Abbildungsvorrichtung 34 und dem Fahrzeug 12 zu verändern. Eingangs werden diese Fehler kalibriert, bevor die Abbildungsvorrichtung 34 benutzt werden kann, um Funktionen wie die abbildungsvorrichtungsbasierte Anhängerkupplungswinkeldetektion zu unterstützen. Ohne sachgemäße Kalibrierung können sich die resultierenden Fehler negativ auf die Genauigkeit und Zuverlässigkeit von Funktionen auswirken, die von der Abbildungsvorrichtung 34 eingeführt werden.
Unter Bezugnahme auf 6 wird ein Flussdiagramm gezeigt, das ein Verfahren 90 des Kalibrierens einer Abbildungsvorrichtung (z. B. Abbildungsvorrichtung 34) beschreibt, die typischerweise am hinteren Teil eines Fahrzeugs montiert und dazu konfiguriert ist, eine Szene am hinteren Teil des Fahrzeugs abzubilden. Es versteht sich jedoch, dass das Verfahren 90 ähnlich eingeführt werden kann, um Abbildungsvorrichtungen an anderen Stellen am Fahrzeug zu kalibrieren.
Bei Schritt 95 wird eine Referenzwert-Installation vorbereitet. Beispielsweise beinhaltet die Referenzwert-Installation das Positionieren der Abbildungsvorrichtung in der idealen Ausrichtung relativ zum Fahrzeug. In der Ausführungsform von 1 ist die Abbildungsvorrichtung beispielsweise ideal an dem oberen Bereich einer Fahrzeugheckklappe 35 montiert und ausgerichtet, um Bilder einer Szene am hinteren Teil des Fahrzeugs einschließlich der Stoßstange aufzunehmen. Ist die Abbildungsvorrichtung ideal positioniert, wird die Abbildungsvorrichtung betrieben, um ein Bild aufzunehmen, das eine hintere Stoßstange beinhaltet, die ähnlich wie die hintere Stoßstange 96 (1) des Fahrzeugs 12 in Schritt 100 konfiguriert ist. Gemäß einer Ausführungsform wird das Bild vor einem homogenen Hintergrund aufgenommen (z. B. einer gleichmäßig beleuchteten weißen Wand) oder wird aus einer Reihe von Bildern zusammengestellt, die aufgenommen werden, während das Fahrzeug sich mit einer vordefinierten Geschwindigkeit bewegt. Die Geschwindigkeit kann eine spezifische Geschwindigkeit oder ein Geschwindigkeitsbereich sein und wird allgemein ausgewählt, um ein übermäßiges Vibrieren der Abbildungsvorrichtung zu verhindern und ferner zuzulassen, dass der Boden im zusammengestellten Bild verwischt werden kann.
Bei Schritt 105 wird Kantendetektion am aufgenommenen Bild durchgeführt. Zu Veranschaulichungszwecken ist 7 ein aufgenommenes Musterbild, das detektierte Kanten (z. B. Kante 106) einer hinteren Stoßstange 96' zeigt, die ähnlich konfiguriert ist wie die hintere Stoßstange 96 des Fahrzeugs 12. Bei Schritt 110 wird eine Idealgrenze zwischen der hinteren Stoßstange und dem Boden in dem aufgenommenen Bild basierend auf einer oder mehreren in Schritt 105 detektierten Kanten identifiziert. Zu Veranschaulichungszwecken zeigt 8 eine Idealgrenze 111, die zwischen der detektierten, in 7 gezeigten Kante 106 und Boden 112 identifiziert wird. Wie gezeigt ist die Idealgrenze 111 eine durchgehende Linie, die sich über das Bild zieht und die hintere Stoßstange 96 vom Boden 112 trennt. In einer alternativen Ausführungsform, in 9 gezeigt, enthält die Idealgrenze 111 einen mittleren Bruch und wird von Kanten identifiziert, die nur in unteren Eckteilen 113 des aufgenommenen Bild erscheinen. Anders ausgedrückt wird ein Großteil 114 des aufgenommenen Bildes ignoriert, wenn die Idealgrenze 111 identifiziert wird. Der Großteil entspricht allgemein Bereichen des aufgenommenen Bilds, in denen es unwahrscheinlich ist, dass eine gültige Grenze präsent ist. Wahlweise beinhaltet, wie in 9 gezeigt, der Großteil 114 einen unteren mittleren Bereich 114' des aufgenommenen Bildes, um zu vermeiden, dass Bereiche verarbeitet werden, in denen es wahrscheinlich ist, dass ein Anhängerkupplungsverbinder detektiert wird, und möglicherweise die Form der Idealgrenze 111 beschädigt werden kann. Durch Ignorieren bestimmter Teile des aufgenommenen Bildes wird das Bild effektiv verkleinert, was ermöglicht, die Idealgrenze 111 schneller zu identifizieren. In einer weiteren alternativen Ausführungsform kann die Idealgrenze 111 aus Computerzeichnungen oder Ähnlichem generiert werden. Bei Schritt 115 werden die Idealgrenze 111 und ihre Position aufgezeichnet, um später dazu benutzt zu werden, andere Abbildungsvorrichtungen desselben Modells mit ähnlicher Installation auf identischen Fahrzeugmodellen zu kalibrieren. Somit versteht es sich, dass Schritte 95-115 nur einmal pro Fahrzeugmodell durchgeführt werden müssen. Daher können Schritte 95-115 nach Wunsch in einer Laborumgebung ausgeführt werden.
Im Gegensatz dazu werden Schritte 120-150 allgemein am Fließband durchgeführt und werden für jedes Fahrzeug desselben Modells wiederholt. Zu Verständniszwecken werden Schritte 120-150 in Bezug auf die in 1 gezeigte Ausführungsform des Fahrzeugs 12 beschreiben. Bei Schritt 120 werden die Idealgrenze 111 und ihre Position, wie in Schritt 110 vorbestimmt, der Steuerung 38 bereitgestellt (z. B. auf Speicher 42 gespeichert). Als Nächstes, bei Schritt 125, betreibt die Steuerung 38 die Abbildungsvorrichtung 34, um ein Bild aufzunehmen, dass die hintere Stoßstange 96 des Fahrzeugs 12 beinhaltet. Bei Schritt 130 verarbeitet die Steuerung 38 das aufgenommene Bild, um die Grenze zwischen der hinteren Stoßstange 96 des Fahrzeugs 12 und dem Boden zu identifizieren. Nach Identifizierung vergleicht die Steuerung 38 die Position der identifizierten Grenze mit der Position der gespeicherten Idealgrenze 111. Beispielsweise kann die gespeicherte Idealgrenze 111 über das aufgenommene Bild gelegt werden. Überschneidet sich die Position der identifizierten Grenze mit der Position der gespeicherten Idealgrenze 111, ist die Installation der Abbildungsvorrichtung 34 abgeschlossen und keine Kalibrierung ist notwendig. Anders ausgedrückt wurde die Abbildungsvorrichtung 34 fehlerfrei installiert und ist betriebsbereit. Damit endet das Verfahren 90 bei Schritt 140.
Alternativ dazu, falls die Position der identifizierten Grenze sich nicht mit der Position der gespeicherten Idealgrenze 111 überschneidet, bestimmt die Steuerung 38 einen Versatz zwischen der identifizierten Grenze und der gespeicherten Idealgrenze 111 in Schritt 145. Zu Veranschaulichungszwecken ist 10 ein Musterbild, das eine identifizierte Grenze 146 zeigt, die in Bezug auf die gespeicherte Idealgrenze 111 versetzt ist. In der abgebildeten Ausführungsform ist der Versatz als ein Vektor mit einer horizontalen Komponente X, einer vertikalen Komponente Y und einer Rotationskomponente Θ definiert. Es wird in Betracht gezogen, dass der Versatz durch Iterieren angemessener Kandidaten für jede der Komponenten X, Y und Θ, bis die identifizierte Grenze 146 die gespeicherte Idealgrenze 111 überschneidet oder umgekehrt, bestimmt werden kann. Sobald der Versatz bestimmt ist, ist die Kalibrierung der Abbildungsvorrichtung 34 abgeschlossen und die Abbildungsvorrichtung 34 ist betriebsbereit. Dementsprechend endet das Verfahren 100 bei Schritt 150.
Es versteht sich, dass die Abbildungsvorrichtung 34 mehrmals während der Lebensdauer des Fahrzeugs 12 kalibriert werden kann. Beispielsweise wird in Betracht gezogen, dass die vorangehenden Schritte in regelmäßigen Zeitintervallen ausgeführt werden können, einmal pro Zündzyklus, falls ein Austausch der Abbildungsvorrichtung 34 detektiert wird, und/oder falls ein Zusammenstoß detektiert wird. Es wird weiter in Betracht gezogen, dass die Steuerung 38 die Kalibrierung der Abbildungsvorrichtung 34 in Fällen blockieren kann, bei denen die Ausrichtung und/oder Position der hinteren Stoßstange 96 sich wesentlich geändert haben, beispielsweise wenn die Form der identifizierten Grenze 146 nicht mit der gespeicherten Idealgrenze 111 in Übereinstimmung gebracht werden kann (typischerweise aufgrund von Schäden an oder Modifizierung der hinteren Stoßstange 96), die hintere Stoßstange 96 nicht sicher am Fahrzeug 12 befestigt ist oder die Abbildungsvorrichtung 34 nicht sicher am Fahrzeug 12 fixiert ist (z. B. die Heckklappe 35 nicht gesichert ist). Zusätzlich oder alternativ dazu kann die Kalibrierung der Abbildungsvorrichtung 34 blockiert werden, wenn die Werte der Komponenten X, Y und Θ (einen) vorbestimmte(n) Schwellenwert(e) übersteigen oder falls der Fehler zwischen Pixeln der Grenze und der identifizierten Grenze einen Schwellenwert übersteigen.
In dem Fall, dass die Steuerung 38 Kalibrierung der Abbildungsvorrichtung 34 blockiert, kann einem Benutzer des TBA-Systems 10 eine Warnung bereitgestellt werden. Die Warnung kann von der Steuerung 38 generiert und von bestehenden Fahrzeugkomponenten wie beispielsweise der Anzeige 34, Lautsprecher 80 sowie der tragbaren elektronischen Vorrichtung 86 durchgeführt werden. Es wird in Betracht gezogen, dass die Warnung visuell, hörbar, haptisch oder eine Kombination davon sein kann. In Fällen, bei denen Schäden am Fahrzeug 12 detektiert werden (z. B. über Inertial- und/oder Perimetersensoren), kann das TBA-System 10 einen entsprechenden Diagnosefehlercode (Diagnostic Trouble Code - DTC) speichern und/oder den Benutzer warnen, dass die Abbildungsvorrichtung 34 und/oder hintere Stoßstange 96 möglicherweise repariert werden müssen.
Wie hierin beschrieben, weist das TBA-System 10 u. a. abbildungsvorrichtungsbasierte Anhängerkupplungswinkeldetektion auf. Eine Kehrseite ist, dass es Fälle gibt, bei denen die Abbildungsvorrichtung 34 versperrt sein kann, um den Anhänger 14 oder andere Objekte in der abgebildeten Szene, die nützlich zur Anhängerkupplungswinkeldetektion zu verfolgen. Beispielsweise kann es zu einer Versperrung kommen, wenn Schmutzpartikel oder andere Objekte auf der Linse der Abbildungsvorrichtung 34 abgelagert werden, wenn die Abbildungsvorrichtung 34 aufgrund direkten Sonnenlichteinfalls geblendet wird oder nicht in der Lage ist, Schlüsselmerkmale der Szene verlässlich abzubilden. In solchen Fällen, bei denen die Abbildungsvorrichtung 34 versperrt ist, wird in Betracht gezogen, dass das TBA-System 10 den Zustand dem Fahrer melden kann und zudem abbildungsvorrichtungsbasierte Anhängerkupplungswinkeldetektion zusammen mit anderen Funktionen einstellen kann, die sich auf das Verarbeiten von Bilddaten stützen. Während derartige Fälle allgemein selten sind, kann der Fahrer dennoch frustriert werden, wenn bestimmte Funktionen des TBA-Systems 10 nicht länger verfügbar sind. Dementsprechend wird eine Lösung gebraucht, welche die Ausfallzeit von bildbasierter Anhängerkupplungswinkeldetektion aufgrund der Unfähigkeit der Abbildungsvorrichtung 34, die Szene verlässlich abzubilden, minimiert.
In einer solchen Situation kann das TBA-System 10 dazu konfiguriert sein, Anhängerkupplungswinkel mittels eines „prädiktiven Modellverfahrens“ vorherzusagen, das in der Anhängerkupplungswinkeldetektionsroutine 44 ausgeführt sein kann und im Folgenden unter Bezugnahme auf 3, die eine kinematische Beziehung zwischen dem Fahrzeug 12 und dem Anhänger 14 veranschaulicht, näher beschrieben wird. Um einen Anhängerkupplungswinkel vorherzusagen, bestimmt die Steuerung 38 zuerst eine Winkelgeschwindigkeit γ̇̇ des Anhängers 14, die durch die folgende Gleichung bestimmt werden kann: $\dot{γ} = \frac{v}{D} sin γ + (1 + \frac{L}{D} cos γ) \frac{v}{W} tan δ,$
in der gilt:

γ ist die Anhängerkupplungswinkel (β- α) zwischen dem Fahrzeug 12 und dem Anhänger 14,
δ ist der Lenkwinkel der gelenkten Räder 60 des Fahrzeugs 12,
L ist die Deichsellänge zwischen der Anhängerkupplung 32 und einer Hinterachse 155 des Fahrzeugs 12,
D ist die Anhängerlänge zwischen der Anhängerkupplung 32 und effektiven Achse 20 des Anhängers 14,
W ist die Radstandlänge zwischen einer Vorderachse 157 und der Hinterachse 155 des Fahrzeugs 12, und v ist die Längsgeschwindigkeit des Fahrzeugs 12. Es wird angemerkt, dass die Funktion $\frac{v}{W} tan δ$
der Gierrate des Fahrzeugs 12 entspricht und ansonsten vom Fahrzeuggierratensensor 52 (2) geliefert werden kann.

Beim Berechnen der Winkelgeschwindigkeit γ̇̇ des Anhängers 14 wird davon ausgegangen, dass die Anhängerlänge D, Deichsellänge L und Radstandlänge W bekannt sind. Der Lenkwinkel δ und die Längsgeschwindigkeit v können der Steuerung 38 problemlos jeweils vom Lenkwinkelsensor 64 b (2) und Geschwindigkeitssensor 50 (2) bereitgestellt werden. Bei normalen Betriebsbedingungen kann der Anhängerkupplungswinkel γ gemäß einem beliebigen bekannten abbildungsvorrichtungsbasierten Anhängerkupplungswinkeldetektionsverfahren bestimmt werden. Solange die Abbildungsvorrichtung 34 unversperrt ist, oder anders ausgedrückt in der Lage, den Anhänger 14 verlässlich zu verfolgen, ist die Steuerung 38 somit in der Lage, die Winkelgeschwindigkeit y des Anhängers 14 zu bestimmen.
Wenn jedoch die Abbildungsvorrichtung 34 auf einmal versperrt ist, sodass abbildungsvorrichtungsbasierte Anhängerkupplungswinkeldetektion nicht länger verfügbar ist, kann die Steuerung 38 den Anhängerkupplungswinkel basierend auf vorbestimmten Informationen vorhersagen, einschließlich eines letzten bekannten Anhängerkupplungswinkels, einer letzten bekannten Winkelgeschwindigkeit des Anhängers 14 und einer Ausführungszykluszeit des Bildprozessors (z. B. Mikroprozessor 40, 2), wie durch die folgende Gleichung dargestellt: $γ_{p} = γ_{l k} + {\dot{γ}}_{l k} t_{c},$
in der gilt:

γ_p ist ein vorhergesagter Anhängerkupplungswinkel,
γ_lk ist der letzte bekannte Anhängerkupplungswinkel,
γ̇_lk ist die letzte bekannte Winkelgeschwindigkeit des Anhängers 14, und
t_c ist die Ausführungszykluszeit des Bildprozessors. Solange die Steuerung 38 in der Lage ist, die Gleichung 1 mindestens einmal zu iterieren, bevor die Abbildungsvorrichtung 34 versperrt wird, hat die Steuerung 38 somit genügend Informationen, um den Anhängerkupplungswinkel γ_p durch Iterieren von Gleichung 2 vorherzusagen. Die Steuerung 38 kann erneut die Winkelgeschwindigkeit γ̇ des Anhängers 14 berechnen, indem sie den vorhergesagten Anhängerkupplungswinkel γ_p in die Gleichung 1 substituiert, dies wiederum gefolgt vom erneuten Vorhersagen des Anhängerkupplungswinkels γ_p unter Verwendung der neu berechneten Winkelgeschwindigkeit γ̇̇ als die letzte bekannte Winkelgeschwindigkeit γ̇_lk in Gleichung 2. Durch schrittweise Iteration von Gleichungen 1 und 2 ist die Steuerung 38 somit in der Lage, den Anhängerkupplungswinkel in Fällen vorherzusagen, bei denen abbildungsvorrichtungsbasierte Anhängerkupplungsdetektion nicht verfügbar oder anderweitig unverlässlich ist.

Das oben dargestellte prädiktive Modellverfahren kann für verlängerte Zeiträume umgesetzt werden. Im Laufe der Zeit ist es jedoch möglich, dass der vorhergesagte Anhängerkupplungswinkel beginnt, vom wahren oder tatsächlichen Anhängerkupplungswinkel abzuweichen. Unter Bezugnahme auf 11 wird eine Grafik gezeigt, welche die Abweichung zwischen dem tatsächlichen Anhängerkupplungswinkel und vorhergesagten Anhängerkupplungswinkel über eine Fahrzeugwegstrecke D veranschaulicht. Zu exemplarischen Zwecken beginnt die Steuerung 38 das Vorhersagen des Anhängerkupplungswinkels, wenn die Abbildungsvorrichtung 34 in einer willkürlichen Distanz D₀ versperrt wird. Beim Weiterfahren des Fahrzeugs 12 beginnt sich das Fehlerband des vorhergesagten Anhängerkupplungswinkels, als oberes und unteres Fehlerband gezeigt, sich exponentiell in Bezug auf die Fahrzeugwegstrecke D zu erhöhen. Somit tendiert die Anhängerkupplungswinkelvorhersage dazu, an Verlässlichkeit zu verlieren, wenn sich die Fahrzeugwegstrecke vergrößert. Bei Betrieb fährt die Steuerung 38 fort, den Anhängerkupplungswinkel vorherzusagen, bis das Fehlerband einen Schwellenwert erreicht. Beispielsweise würde die Steuerung 38 aufhören, den Anhängerkupplungswinkel vorherzusagen, wenn das obere Fehlerband einen maximalen steuerbaren Anhängerkupplungswinkel 160 oder das untere Fehlerband einen minimalen steuerbaren Anhängerkupplungswinkel 162 erreicht, je nachdem, was zuerst eintritt. In der abgebildeten Ausführungsform wird gezeigt, wie das obere Fehlerband den maximalen steuerbaren Anhängerkupplungswinkel bei einer Distanz D_max erreicht, was die Steuerung 38 dazu veranlasst, aufzuhören, den Anhängerkupplungswinkel vorauszusagen.
Der Gradfehler zwischen dem vorhergesagten Anhängerkupplungswinkel und dem wahren Anhängerkupplungswinkel wird durch die folgende Gleichung bestimmt: $e = e_{0}^{\frac{s}{D}},$
in der gilt:

e ist der Gradfehler,
e₀ is t ein anfänglicher Gradfehler in dem Moment, in dem die Abbildungsvorrichtung 34 versperrt wird (z. B. 0,5 bis 1 Grad, je nach der Genauigkeit der Anhängerkupplungswinkeldetektion),
s ist eine kumulative Fahrzeugwegstrecke, die von einem Kilometerzähler des Fahrzeugs 12 bestimmt wird, und
D is the Anhängerlänge, bei der davon ausgegangen wird, dass sie bekannt ist.

In Kenntnis des Gradfehlers e wird das Fehlerband durch die folgenden Gleichungen bestimmt: $γ^{+} = γ_{p} + e$
$γ^{-} = γ_{p} - e$
in der gelten:

γ⁺ ist das obere Fehlerband,
γ^- ist das untere Fehlerband,
γ_p ist der vorhergesagte, aus Gleichung B bestimmte Anhängerkupplungswinkel, und
e ist der aus Gleichung 3 bestimmte Gradfehler. Alternativ dazu kann das Bestimmten des oberen und unteren Fehlerbands eine Fehlerberichtigung beinhalten, die in jede Iteration der Gleichung 1 eingegliedert ist. Das heißt, die mittels Gleichung 1 bestimmte Winkelgeschwindigkeit γ̇̇ wird durch einen Prozentsatzfehler berichtigt, und die berichtigte Winkelgeschwindigkeit wird dann als die letzte bekannte Winkelgeschwindigkeit γ̇_lk benutzt, wenn der Anhängerkupplungswinkel γ_p in Gleichung 2 vorhergesagt wird.

Insbesondere, in Bezug auf das obere Fehlerband γ⁺, ist die an der Winkelgeschwindigkeit γ̇ vorgenommene Berichtigung durch die folgende Gleichung gegeben: ${\dot{γ}}_{a d j} = \dot{γ} + | \dot{γ} ε |$
In Bezug auf das untere Fehlerband γ^- ist die an der Winkelgeschwindigkeit y vorgenommene Berichtigung durch die folgende Gleichung gegeben: ${\dot{γ}}_{a d j} = \dot{γ} - | \dot{γ} ε |$
in der gilt:

γ̇_adj ist eine berichtigte Winkelgeschwindigkeit,
γ̇ ist die in Gleichung 1 bestimmte Winkelgeschwindigkeit, und
ε ist ein Prozentsatzfehler und wird durch Experimentieren abgeleitet. Dementsprechend lässt sich aus Gleichungen 6 und 7 erkennen, dass die berichtigte, mit dem oberen und unteren Fehlerband assoziierte Winkelgeschwindigkeit γ̇_adj sich unterscheidet und deshalb unterschiedliche vorhergesagte Anhängerkupplungswinkels γ_p produziert, wenn sie als die letzte bekannte Winkelgeschwindigkeit γ̇_lk in Gleichung 2 benutzt wird. Somit wird Gleichung 2 zweimal iteriert, einmal mittels der berichtigten, in Gleichung 6 bestimmten Winkelgeschwindigkeit γ̇_adj , und ein zweites Mal mittels der berichtigten, in Gleichung 7 bestimmten Winkelgeschwindigkeit γ̇_adj . Jeder der resultierenden vorhergesagten Anhängerkupplungswinkel γ_p wird dann in der entsprechenden Gleichung 4, 5 benutzt, um jeweils das obere Fehlerband γ⁺ und das untere Fehlerband γ^- zu bestimmen.

Falls das obere Fehlerband γ⁺ sich dem maximalen steuerbaren Anhängerkupplungswinkel nähert oder diesen erreicht oder das untere Fehlerband γ^- den minimalen steuerbaren Anhängerkupplungswinkel erreicht, kann die Steuerung 38 eine Gegenmaßnahme ergreifen. Beispielsweise kann die Gegenmaßnahme beinhalten, dass dem Servolenkungssystem 57 (2) Lenkungsbefehle bereitgestellt werden, um das Fahrzeug zu lenken, in dem Versuch, den Anhängerkupplungswinkel davon abzuhalten, den maximalen steuerbaren Anhängerkupplungswinkel zu übersteigen oder unter den minimalen steuerbaren Anhängerkupplungswinkel zu fallen. Zusätzlich oder alternativ dazu kann die Gegenmaßnahme beinhalten, dass dem Fahrzeugbremssystem 70 (2) Bremsbefehle bereitgestellt werden, um die Geschwindigkeit des Fahrzeugs 12 zu reduzieren. Zusätzlich oder alternativ dazu kann die Gegenmaßnahme überdies beinhalten, den Fahrer anzuweisen, die Linse der Abbildungsvorrichtung 34 zu reinigen, den Fahrer anzuweisen, die Kontrolle über die Lenkeingabevorrichtung 55 (2) zu übernehmen, die Lenksteuerung herunterzufahren, autonome Lenkungsfunktion offline zu setzen, oder eine Kombination davon. In manchen Ausführungsformen können die Gegenmaßnahme(n) bei einer vorbestimmten Fahrzeugwegstrecke angewendet werden, die eintritt, bevor das obere oder untere Fehlerband γ⁺ , γ^- jeweils den maximalen oder minimalen steuerbaren Anhängerkupplungswinkel erreichen.
In der vorliegenden Ausführungsform setzt die Steuerung 38 Fehlerbandbestimmung und -funktionen sowohl als ein Bildprozessor als auch Lenkungssteuerung um. In alternativen Ausführungsformen, bei denen der Bildprozessor und die Lenkungssteuerung separat sind, wird in Betracht gezogen, dass Fehlerbandbestimmung durch den Bildprozessor, die Lenkungssteuerung oder eine Kombination davon umgesetzt werden kann. Im Allgemeinen kann, wenn der Bildprozessor und die Lenkungssteuerung zusammen benutzt werden, um Fehlerbandbestimmung umzusetzen, zusätzlicher Verkehr auf dem Fahrzeugkommunikationsnetz (z. B. CAN-Bus) vermieden werden, es ist jedoch zusätzliche Hardware erforderlich. Falls Fehlerbandbestimmung nur mittels der Lenkungssteuerung umgesetzt wird, kann größere Genauigkeit auf Kosten erhöhten Verkehrs auf dem Fahrzeugkommunikationsnetz erzielt werden. Alternativ dazu, wenn Fehlerbandbestimmung nur mittels des Bildprozessors umgesetzt wird, kann zusätzlicher Verkehr auf dem Fahrzeugkommunikationsnetz auf Kosten der Genauigkeit vermieden werden. In Fällen, bei denen nur eine(r) von dem Bildprozessor und der Lenkungssteuerung benutzt wird, um Fehlerbandbestimmung umzusetzen, kann eine Kopie desselben an den/die andere/n von dem Bildprozessor und der Lenkungssteuerung geliefert werden. Typischerweise ist es vorzuziehen, Fehlerbandbestimmung unter Verwendung von sowohl dem Bildprozessor als auch der Lenkungssteuerung umzusetzen, wenn es keine Netzwerkschnittstelle (z. B. eine CAN-Schnittstelle) gibt, um die Übertragung von Fehlerbandsignalen zu erleichtern.
Es versteht sich, dass das hierin beschriebene prädiktive Modellverfahren dazu benutzt werden kann, Ausfälle in anderen Vorrichtungen zu entschärfen, die dazu konfiguriert sind, den Anhänger 14 zu erfassen. Derartige Vorrichtungen können Gierratensensoren, Hall-Effekt-Sensoren, Rotationspotentiometers und Ähnliches beinhalten. Bei Betrieb können Daten von diesen Vorrichtungen von einer Steuerung benutzt werden, um den Anhängerkupplungswinkel zwischen einem Fahrzeug und einem Anhänger vorherzusagen. Dementsprechend kann, wenn eine dieser Vorrichtungen nicht länger verfügbar ist, aufgrund eines Ausfalls oder einem anderen Faktor, das prädiktive Modellverfahren benutzt werden, um den Anhängerkupplungswinkel zu bestimmen.
Unter Bezugnahme 12 ist ein Verfahren zum Bestimmen des Anhängerkupplungswinkels zwischen dem Fahrzeug 12 und dem Anhänger 14 veranschaulicht. Das Verfahren kann von der Steuerung 38 des TBA-Systems 10 ausgeführt werden und kann in der Anhängerkupplungswinkeldetektionsroutine 44 ausgeführt sein. Bei Schritt 170 wählt die Steuerung 38 mindestens ein Anhängerkupplungswinkeldetektionsverfahren unter einer Vielzahl von Anhängerkupplungswinkeldetektionsverfahren aus. Die Anhängerkupplungswinkeldetektionsverfahren können jeweils abbildungsvorrichtungsbasierte Anhängerkupplungswinkeldetektion einsetzen und ein beliebiges der in US-Patent Nr. 9,610,975 an Hu et al. beschriebenen Anhängerkupplungswinkeldetektionsverfahren beinhalten. Beispielsweise können die Anhängerkupplungswinkeldetektionsverfahren das Musterübereinstimmungsverfahren, das Mittellinienverfahren und/oder das stationäre Verfahren beinhalten, wie in US-Patent Nr. 9,610,975 beschrieben. Es wird hierin in Betracht gezogen, dass die Anhängerkupplungswinkeldetektionsverfahren basierend auf einem Vertrauenswert, der jedem Anhängerkupplungswinkeldetektionsverfahren zugeteilt wird, eingeordnet werden können. Der Vertrauenswert kann auf der Verlässlichkeit und/oder Robustheit eines gegebenen Anhängerkupplungswinkeldetektionsverfahren basieren. Beispielsweise ist das Musterübereinstimmungsverfahren typischerweise das verlässlichste und robusteste, gefolgt vom stationären Verfahren und dem Mittellinienverfahren. Dementsprechend beinhaltet typischerweise das mindestens eine ausgewählte Anhängerkupplungswinkeldetektionsverfahren ein verfügbares Anhängerkupplungswinkeldetektionsverfahren mit dem höchsten Vertrauenswert.
Bei Schritt 175 verwendet die Steuerung 38 das ausgewählte mindestens eine Anhängerkupplungswinkeldetektionsverfahren, um einen Anhängerkupplungswinkel zwischen einem Fahrzeug 12 und einem Anhänger 14 zu bestimmen. Beim Bestimmen des Anhängerkupplungswinkels können auch andere verwandte Daten verfügbar werden, darunter, ohne darauf beschränkt zu sein, Anhängerkupplungswinkelfehlerband, Anhängerkupplungswinkelrate, Anhängerkupplungswinkelratenfehlerband, Anhängerkupplungswinkelgenauigkeit usw. Gemäß einer Ausführungsform wird in Betracht gezogen, dass alle Anhängerkupplungswinkeldetektionsverfahren parallel benutzt werden können, um den Anhängerkupplungswinkel zu bestimmen, und der durch das Anhängerkupplungswinkeldetektionsverfahren bestimmte Anhängerkupplungswinkel mit dem höchsten Vertrauenswert wird von dem TBA-System 10 benutzt, um Funktionen einzusetzen, die sich auf das Zurückstoßen des Anhängers 14 beziehen. In anderen Ausführungsformen wird nur das Anhängerkupplungswinkeldetektionsverfahren mit dem höchsten Vertrauenswert verwendet. Alternativ dazu können einige, aber nicht alle, der Anhängerkupplungswinkeldetektionsverfahren bei Wunsch parallel benutzt werden. In jedem Fall wird in Betracht gezogen, dass die Anzahl ausgewählter Anhängerkupplungswinkeldetektionsverfahren durch die Hardwarekapazitäten des TBA-Systems 10 oder bestimmten Komponenten davon (z. B. die Abbildungsvorrichtung 34 Steuerung 38) begrenzt sein kann. Insofern kann die Anzahl parallel verwendeter Anhängerkupplungswinkeldetektionsverfahren so ausgewählt werden, dass die Berechnungsbelastung des TBA-Systems 10 und/oder verwandter Komponenten minimiert wird. Ferner wird in Betracht gezogen, dass die Steuerung 38 die Geschwindigkeit des Fahrzeugs 12 basierend auf dem Vertrauenswert, der dem mindestens einen ausgewählten Anhängerkupplungswinkeldetektionsverfahren zugeordnet ist, begrenzen kann. Das heißt, je niedriger der Vertrauenswert, umso größer ist die dem Fahrzeug 12 auferlegte Geschwindigkeitsbeschränkung. Um die Geschwindigkeit des Fahrzeugs 12 zu begrenzen, kann die Steuerung 38 einen Bremsbefehl an das Fahrzeugbremssteuerungssystem 70 des Fahrzeugs 12 ausgeben.
Bei Schritt 180 geht die Steuerung 38 auf ein anderes Anhängerkupplungswinkeldetektionsverfahren über, wenn das ausgewählte mindestens eine Anhängerkupplungswinkeldetektionsverfahren nicht länger verfügbar ist. Wie hierin beschrieben stützt sich die abbildungsvorrichtungsbasierte Anhängerkupplungswinkeldetektion auf die Fähigkeit der Abbildungsvorrichtung 34, um Bilder einer Szene hinter dem Fahrzeug und typischerweise einschließlich des Anhängers 14 oder Komponenten davon akkurat aufzunehmen. Insofern ist es möglich, dass, wenn die Abbildungsvorrichtung 34 durch Schmutzpartikel auf der Linse, blendendem Sonnenlicht usw. versperrt wird, die Bildqualität der von der Abbildungsvorrichtung 34 aufgenommenen Bilder beeinträchtigt wird. Dementsprechend kann es Fälle geben, bei denen manche Anhängerkupplungswinkeldetektionsverfahren verfügbar sind und andere nicht länger verfügbar sind.
Die Steuerung 38 kann bestimmten, dass ein bestimmtes Anhängerkupplungswinkeldetektionsverfahren nicht länger verfügbar ist, wenn die Bildqualität der aufgenommenen Bilder unter einen Schwellenwert fällt, der mit dem bestimmten Anhängerkupplungswinkeldetektionsverfahren assoziiert ist. Somit kann, in Ausführungsformen, bei denen nur das Anhängerkupplungswinkeldetektionsverfahren mit dem höchsten Vertrauenswert benutzt wird und auf einmal nicht länger verfügbar ist, die Steuerung 38 zu einem anderen Anhängerkupplungswinkeldetektionsverfahren übergehen, das verfügbar ist und den nächsthohen Vertrauenswert hat. In Ausführungsformen, bei denen einige, jedoch nicht alle Anhängerkupplungswinkeldetektionsverfahren parallel benutzt werden, kann, wenn eines der ausgewählten Anhängerkupplungswinkeldetektionsverfahren auf einmal nicht länger verfügbar ist, die Steuerung 38 es mit einem anderen Anhängerkupplungswinkeldetektionsverfahren ersetzen, das verfügbar ist und den höchsten Vertrauenswert unter den nicht ausgewählten Anhängerkupplungswinkeldetektionsverfahren hat. Auf diese Weise bleibt die Gesamtzahl der ausgewählten genutzten Anhängerkupplungswinkeldetektionsverfahren dieselbe. Durch Verwendung von mehr als einem Anhängerkupplungswinkeldetektionsverfahren kann der Anhängerkupplungswinkel mit größeren Intervallen bestimmt werden, da es möglich ist, dass jedes ausgewählte Anhängerkupplungswinkeldetektionsverfahren einen bestimmten Zeitraum benötigt, in dem der Anhängerkupplungswinkel bestimmt wird. Somit wird, durch Erhöhen der Anzahl verwendeter Anhängerkupplungswinkeldetektionsverfahren, die Wahrscheinlichkeit erhöht, dass ein Anhängerkupplungswinkel zu einem beliebigen gegebenen Zeitpunkt bestimmt werden kann.
Bei Schritt 185 sagt die Steuerung 38 den Anhängerkupplungswinkel während des Übergangs zwischen dem mindestens einen ausgewählten Anhängerkupplungswinkeldetektionsverfahren und einem anderen Anhängerkupplungswinkeldetektionsverfahren vorher, oder falls jedes der Vielzahl von Anhängerkupplungswinkeldetektionsverfahren nicht länger verfügbar ist. Um den Anhängerkupplungswinkel vorherzusagen, kann die Steuerung 38 das prädiktive Modellverfahren verwenden, dass hierin bereits beschrieben wurde. Unabhängig davon, welche(s) Verfahren benutzt wird, um den Anhängerkupplungswinkel zu bestimmen, kann die Steuerung 38 in manchen Ausführungsformen einen digitalen Filter auf den bestimmten Anhängerkupplungswinkel und andere anhängerbezogene Daten anwenden. Bei Schritt 190 benutzt die Steuerung 38 den bestimmten oder vorhergesagten Anhängerkupplungswinkel, um mindestens eines von einem Anhängerkupplungswinkel-Wirkbereich, einer Geschwindigkeitsgrenze des Fahrzeugs 12 und der erwünschten Krümmung 56 (5) des Rückstoßwegs des Anhängers 14 zu steuern. Beispielsweise kann, falls der bestimmte oder vorhergesagte Anhängerkupplungswinkel eine Anhängerkupplungswinkelgenauigkeit von ±10% und das TBA-System 10 einen maximale steuerbaren Anhängerkupplungswinkel von 50 Grad aufweist, die Steuerung 38 angesichts der Anhängerkupplungswinkelgenauigkeit des bestimmten Anhängerkupplungswinkels den maximalen steuerbaren Anhängerkupplungswinkel auf 40 Grad begrenzen. Ferner kann die Steuerung 38 bei einer vorbestimmten Verlangsamung des Anhängers 14 die Geschwindigkeit des Fahrzeugs 12 begrenzen oder das Fahrzeug 12 komplett zum Stillstand bringen.
Bestehende TBA-Systeme können eine Krümmungsroutine einsetzen, die erfordert, dass ein Betreiber die Anhängerlänge D zur Eingabe in einen Systemspeicher misst. Solche Systeme haben bestimmte Nachteile, wie zum Beispiel die Einführung menschlicher Fehler und/oder die Unfähigkeit des TBA-Systems, unmittelbare bei Verbinden beispielsweise des Anhängers 14 mit dem Fahrzeug 12 zu laufen. Dementsprechend kann die vorliegende Steuerung 38 eine gierratenbasierte Routine eingliedern, die in der Krümmungsroutine 47 (2) ausgeführt und ohne Kenntnis der Anhängerlänge D oder eines detektierten Anhängerkupplungswinkels betriebsfähig ist, um Stabilität und Querstellungsvermeidung sicherzustellen. Es wird jedoch in Betracht gezogen, dass die Steuerung 38 auch standardmäßige Krümmungsroutinen eingliedern kann, die erfordern, dass die Anhängerlänge D eingegeben wird, und so funktionieren, dass Anhängerkupplungswinkel direkt detektiert werden, wie zum Beispiel durch die Verwendung einer Abbildungsvorrichtung (z. B. Abbildungsvorrichtung 34). Ein Beispiel einer standardmäßigen Krümmungsroutine wird im US-Patent Nr. 8,909,426 an Rhode et al. beschrieben, ausgestellt am 9. Dezember 2014, mit dem Titel „TRAILER PATH CURVATURE CONTROL FOR TRAILER BACKUP ASSIST" (ANHÄNGERWEGKRÜMMUNGSSTEUERUNG FÜR ANHÄNGER-RÜCKFAHRHILFE), dessen gesamte Offenbarung hiermit per Verweis aufgenommen wird.
Wie in 4 und 5 gezeigt, stellt das hierin offenbarte TBA-System 10 den Knopf 58 zur Fahrereingabe bereit. Der Fahrer zeigt die erwünschte Richtung und Krümmung des Rückstoßwegs an, indem er den Knopf 58 dreht. Die verschiedenen Positionen oder Knopfwinkel von Knopf 58a-58e werden von der Steuerung 38 als Anfragen ausgelegt, den Anhänger 14 zu veranlassen, jeweils Wegen ähnlich k(a)-k(e) zu folgen. Gemäß einer Ausführungsform kann Position 58a einer Ruhestellung (at-rest position - P(AR)) von Knopf 58 (der zu einer solchen Position federvorgespannt sein kann), was einem Zurückstoßen entlang einem im Wesentlichen geraden Weg k(a) entspricht, und verschiedenen anderen Positionen 58b, 58c, die innerhalb eines linken Bereichs R(L) liegen, und den anderen Positionen 58d, 58e entsprechen, die innerhalb eines linken Bereichs R(R) der Bewegung von Knopf 58 liegen.
Unter Bezugnahme auf 13 wird ein Krümmungseingabe-Skalierungsmodul 200 der Steuerung 38 gezeigt. Der Knopfwinkel von Knopf 58 kann von einer (möglicherweise nichtlinearen) Funktion k in ein Intervall [-1, 1] gemappt werden. Da der Knopfwinkel eine Zeitfunktion ist, ist der Wert der Mapping-Funktion ebenfalls eine Zeitfunktion. Der Bequemlichkeit halber wird diese zeitvariierende Quantität hierin als ein „Krümmungsbefehl“ bezeichnet und einfach als k(t) gekennzeichnet. Bei Verwenden der Krümmungsroutine 47 wird der Krümmungsbefehl k(t) dem Krümmungseingabe-Skalierungsmodul 200 vom Knopf 58 bereitgestellt und durch eine maximale effektive Krümmung ${\hat{k}}_{2}^{m a x}$
skaliert, um eine Krümmungseingabe k̂₂(t) zu generieren, in der gilt: ${\hat{k}}_{2} (t) = {\hat{k}}_{2}^{m a x} \cdot k (t) .$
Wie gezeigt ist die maximale effektive Krümmung ${\hat{k}}_{2}^{m a x}$
ist durch die Verkettung $Φ (δ_{m a x}^{b}, \hat{D}) \circ Γ ({\hat{γ}}^{j k}, \hat{D})$
definiert.
$Φ (δ_{m a x}^{b}, \hat{D})$
entspricht einem effektiven Querstellungswinkel γ̂^jk und wird durch die folgenden Gleichung bereitgestellt: ${\hat{γ}}^{j k} =Φ (δ_{m a x}^{b}, \hat{D}) = c o s^{- 1} (\frac{- \hat{D} L t a n^{2} (δ_{m a x}^{b}) \pm W \sqrt{L^{2} t a n^{2} (δ_{m a x}^{b}) + W^{2} - {\hat{D}}^{2} t a n^{2} (δ_{m a x}^{b})}}{L^{2} t a n^{2} (δ_{m a x}^{b}) + W^{2}}),$
in der gilt:

$δ_{m a x}^{b}$
ist eine Konstante, die von einem maximalen Lenkwinkel δ_max minus einem konfigurierbaren Puffer Δ_buf definiert wird, wobei gilt: Δ_buf ≥ 0,
D̂ ist eine geschätzte Anhängerlänge,
L ist die Deichsellänge, bei der davon ausgegangen wird, dass sie bekannt ist,
W ist der Fahrzeugradstand, bei dem davon ausgegangen wird, dass er bekannt ist. Der effektive Querstellungswinkel γ̂^jk kann kleiner als ein theoretischer Querstellungswinkel sein, da in der Praxis die Steuerung 38 im Anhängerkupplungswinkel eine Überschreitung generieren kann, und es ist allgemein wünschenswert, zusätzliche Lenksperre beizubehalten, um einen schnellen Übergang von maximaler Krümmung zu Nullkrümmung sicherzustellen.
Γ(γ̂^jk,D̂) entspricht der maximalen effektiven Krümmung ${\hat{k}}_{2}^{m a x}$
und wird durch die folgende Gleichung bereitgestellt: ${\hat{k}}_{2}^{m a x} = Γ ({\hat{γ}}^{j k}, \hat{D}) ∶ = \frac{s i n {\hat{γ}}^{j k}}{L + \hat{D} c o s {\hat{γ}}^{j k}},$

γ̂^jk ist der effektive, von der Gleichung 8 bestimmte Querstellungswinkel,
L ist die Deichsellänge, und
D is the geschätzte Anhängerlänge. In Bezug auf diese Offenbarung ist das Krümmungseingabe-Skalierungsmodul 200, definiert durch die sequenzielle Eingabe-Ausgabe der Verkettung $Φ (δ_{m a x}^{b}, \hat{D}) \circ Γ ({\hat{γ}}^{j k}, \hat{D}) \cdot k (t),$
der Einfachheit halber durch $K (k (t), δ_{m a x}^{b}, \hat{D})$
gekennzeichnet.

Unter Bezugnahme auf 14 wird die Steuerung 38 einschließlich des Krümmungseingabe-Skalierungsmoduls 200 gezeigt. Das Krümmungseingabe-Skalierungsmodul 200 steht in Kommunikation mit einer Schätzfunktion 202, die dazu konfiguriert ist, die geschätzte Anhängerlänge D und einen geschätzten Anhängerkupplungswinkel ŷ(t) basierend auf einer Fahrzeuggierrate ω₁(t) und einer Anhängergierrate ω₂(t) zu generieren. Wie hierin beschrieben können die Fahrzeug- und Anhängergierraten ω₁(t), ω₂(t) der Steuerung 38 jeweils über den Fahrzeuggierratensensor 52 und den Anhänger-Gierratensensor 54 bereitgestellt werden. Die Schätzfunktion 202 stellt dem Krümmungseingabe-Skalierungsmodul 200 die geschätzte Anhängerlänge D bereit, damit die Krümmungseingabe k̂₂(t) wie oben in Bezug auf 13 beschrieben berechnet werden kann. Die Schätzfunktion 202 stellt auch einem Krümmungs-Mapping-Modul 204 der Steuerung 38 die geschätzte Anhängerlänge D bereit, was der Einfachheit halber als p(k̂₂(t),D̂) gekennzeichnet ist. Das Krümmungs-Mapping-Modul 204 ist dazu konfiguriert, basierend auf der von der Schätzfunktion 202 empfangenen geschätzten Anhängerlänge D und der vom Krümmungseingabe-Skalierungsmodul 200 empfangenen Krümmungseingabe k̂₂(t) einen Bezugsanhängerkupplungswinkel γ̂_ref(t) zu generieren. Der Bezugsanhängerkupplungswinkel γ̂_ref(t) entspricht einem stationären Anhängerkupplungswinkel, der erforderlich ist, um die Krümmungseingabe k̂₂ (t) zu erzielen, und wird durch die folgende Gleichung bereitgestellt: ${\hat{γ}}_{r e f} (t) = p ({\hat{k}}_{2} (t), \hat{D}) = s i n^{- 1} (\frac{{\hat{k}}_{2} (t) L + {\hat{k}}_{2} (t) \hat{D} \sqrt{1 - {({\hat{k}}_{2} (t) L)}^{2} + {({\hat{k}}_{2} (t) \hat{D})}^{2}}}{{({\hat{k}}_{2} (t) \hat{D})}^{2} + 1}),$
in der gilt:

k̂₂(t) ist die Krümmungseingabe,
L ist die Deichsellänge, und
D̂ ist die geschätzte Anhängerlänge.

Der Bezugsanhängerkupplungswinkel γ̂_ref(t), wie er von dem Krümmungs-Mapping-Modul 204 bereitgestellt wird, und der geschätzten Anhängerkupplungswinkel γ̂(t), wie er von der 202 bereitgestellt wird, werden von einem Subtraktor 206 empfangen, der dazu konfiguriert ist, ein Signal e(t) zu generieren, das von dem Bezugsanhängerkupplungswinkel γ̂_ref(t) minus dem geschätzten Anhängerkupplungswinkel ŷ(t) definiert wird. Der geschätzte Anhängerkupplungswinkel ŷ(t) wird durch die folgende Gleichung bereitgestellt: $\hat{γ} (t) = s i n^{- 1} \frac{ω_{2} (t) \hat{D}}{\sqrt{v^{2} (t) + ω_{1}^{2} (t) L^{2}}} + t a n^{- 1} \frac{ω_{1} (t) L}{v (t)},$

in der gilt:

ω₁(t) ist die Fahrzeuggierrate,
ω₂(t) ist die Anhängergierrate,
L ist die Deichsellänge,
D ist die geschätzte Anhängerlänge, und
v(t) ist die Fahrzeuggeschwindigkeit. Bei Echtzeitumsetzung kann ein Kalman-Filter mit dem geschätzten Anhängerkupplungswinkel ŷ(t) zusammen mit einer internen Zustandsmessung desselben benutzt werden.

Das Signal e(t) wird einer Proportional-Integral(PI)-Steuerung 208 bereitgestellt, um eine Steuergröße u(t) zu generieren, die durch die folgende Gleichung definiert wird: $u (t) = K_{p} e (t) + K_{i} \int_{0}^{t} e (τ) d τ,$
in der gilt:

e(t) ist das vom Subtraktor 206 generierte Signal,
K_p ist ein Proportionalbeiwert mit einem nicht-negativen Wert, und
K_i ist ein Integralbeiwert mit einem nicht-negativen Wert.

Die Steuergröße u(t) wird einer Anhängerkupplungswinkelsteuerung 210 zusammen mit der geschätzten Anhängerlänge D und dem geschätzten Anhängerkupplungswinkel ŷ(t) bereitgestellt, wie er von der Schätzfunktion 202 bereitgestellt wird, und einer Fahrzeuggeschwindigkeit u(t), wie sie vom Geschwindigkeitssensor 50 (2) bereitgestellt wird, um einen Lenkungsbefehl in Form eines Lenkwinkels δ(t) zu generieren, der dem Servolenkungssystem 57 (2) geliefert wird. Die Anhängerkupplungswinkelsteuerung 210 ist der Einfachheit halber durch g(u(t),γ̂(t),v(t),D̂) gekennzeichnet und wird durchdie folgende Gleichung bereitgestellt: $g (u (t), \hat{γ} (t), v (t), \hat{D}) = t a n^{1} (\frac{w}{v (t) (1 + \frac{L}{\hat{D}} c o s (\hat{γ} (t)))} (\frac{v (t)}{\hat{D}} sin (\hat{γ} (t)) - u (t))),$
in der gilt:

u(t) ist die von der PI-Steuerung 208 generierte Steuergröße,
D ist die geschätzte Anhängerlänge,
γ̂(t) ist der geschätzte Anhängerkupplungswinkel, der von der Schätzfunktion 202 bereitgestellt wird,
W ist die Fahrzeugradbasis,
D ist die geschätzte Anhängerlänge, und
v(t) ist die Fahrzeuggeschwindigkeit, wie sie vom Geschwindigkeitssensor 50 bereitgestellt wird (2).

Wenn die Steuerung 38 gemäß der in 14 gezeigten Ausführungsform konfiguriert ist, erreicht der Anhänger 14 dasselbe Gleichgewicht unter stationären Bedingungen (z. B. unter einem Null-, maximalen oder minimalen Krümmungsbefehl k(t)), unabhängig davon, welche geschätzte Anhängerlänge D benutzt wird. Zu Zwecken der Veranschaulichung und des Verständnisses veranschaulicht 15 eine Familie von geschlossene-Schleife-Gleichgewichten γ_eq(in Grad) als eine Funktion des Krümmungsbefehls k(t) für geschätzte Anhängerlängen D̂ ∈ {1,5,2,2,5,...,8}. Zu exemplarischen Zwecken entsprechen die Gleichgewichte γ_eq dem Fall, in dem gilt W = 3,98 m, L = 1,35 m, $δ_{m a x}^{b} = 21 °,$
v(t) = 5, K_p = 0,75. Der Einfachheit halber wird angenommen, dass die integrierte Steuerung ausgeschaltet ist, das heißt K_i = 0. Wie in 15 gezeigt, entspricht die gestrichelte Linie 212D̂ = 1,5 m und die gestrichelte Linie 214 entspricht D = 8 m. Insbesondere konvergieren die geschätzten Anhängerlängen D ∈ {1,5,2,2,5,...,8} zu denselben Gleichgewichten γ_eq mit einem Nullkrümmungsbefehl k(t) = 0, einem maximalen Krümmungsbefehl k(t) = 1 und einem minimalen Krümmungsbefehl k(t) = -1. Somit ist unter bestimmten Bedingungen (z. B. stationären Bedingungen) der generierte Lenkwinkel δ(t) invariant für die geschätzte Anhängerlänge D̂. In manchen Ausführungsformen kann das Einschwingverhalten der Steuerung 38 ebenfalls invariant für die geschätzte Anhängerlänge D sein. Dies wird erzielt durch Gain Scheduling des Proportionalbeiwerts K_p basierend allein auf der geschätzten Anhängerlänge D. Beispielsweise kann der Proportionalbeiwert K_p durch die Funktion $\frac{1}{0,14 \hat{D} + 0,57}$
definiert werden. Auf diese Weise werden die geschlossene-Schleife-Dynamiken auf einheitliche Weise geformt.
Es versteht sich, dass Variationen und Modifikationen an den oben genannten Strukturen und Verfahren vorgenommen werden können, ohne von den Konzepten der vorliegenden Erfindung abzuweichen, und es versteht sich ferner, dass derartige Konzepte von den nachfolgenden Ansprüchen abgedeckt werden sollen, es sei denn, die Ansprüche sagen ausdrücklich etwas Gegenteiliges aus.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Kalibrierungsverfahren bereitgestellt, das die folgenden Schritte aufweist: Verwenden einer Abbildungsvorrichtung, um ein Bild einer hinteren Stoßstange aufzunehmen; und Bereitstellen einer Steuerung, dazu konfiguriert, das aufgenommene Bild zu verarbeiten, eine Grenze zu identifizieren, welche die hintere Stoßstange von einem Boden trennt; Vergleichen der identifizierten Grenze mit einer Idealgrenze, und Bestimmen eines Versatzes zwischen der identifizierten Grenze und der Idealgrenze.
Einer Ausführungsform gemäß umfasst die Idealgrenze eine durchgehende Linie.
Einer Ausführungsform gemäß umfasst die Idealgrenze eine Linie, die einen Bruch aufweist.
Einer Ausführungsform gemäß wird die Idealgrenze auf das aufgenommene Bild gelegt.
Einer Ausführungsform gemäß ist der Versatz durch einen Vektor mit einer horizontalen Komponente, einer vertikalen Komponente und einer Rotationskomponente definiert.
Gemäß einer Ausführungsform bestimmt die Steuerung den Versatz durch Iterieren von Kandidaten für jede der horizontalen, vertikalen und Rotationskomponenten, bis die identifizierte Grenze sich mit der Idealgrenze überschneidet.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Steuerung ferner dazu konfiguriert, eine Warnung zu generieren, wenn der Versatz nicht bestimmt werden kann.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Anhänger-Rückfahrhilfesystem bereitgestellt, die Folgendes aufweist: eine Vorrichtung, die dazu konfiguriert ist, einen Anhänger zu erfassen; und eine Steuerung, die dazu konfiguriert ist, einen Anhängerkupplungswinkel zwischen einem Fahrzeug und dem Anhänger basierend auf von der Vorrichtung bereitgestellten Daten zu bestimmen, wobei, falls die Vorrichtung versagt, die Steuerung den Anhängerkupplungswinkel basierend auf einem letzten bekannten Anhängerkupplungswinkel, einer letzten bekannten Geschwindigkeit des Anhängers und einer Ausführungszykluszeit vorhersagt.
Gemäß einer Ausführungsform umfasst die Vorrichtung eine Abbildungsvorrichtung und die Steuerung ist dazu konfiguriert, den Anhängerkupplungswinkel vorherzusagen, falls die Abbildungsvorrichtung versperrt wird oder anderweitig versagt.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Steuerung ferner dazu konfiguriert, den Anhängerkupplungswinkel vorherzusagen, bis ein Fehlerband einen Schwellenwert erreicht.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Steuerung ferner dazu konfiguriert, ein oberes und unteres Fehlerband eines vorhergesagten Anhängerkupplungswinkel zu bestimmen, und eine Gegenmaßnahme zu ergreifen, wenn das obere Fehlerband einen maximalen steuerbaren Anhängerkupplungswinkel erreicht oder das untere Fehlerband einen minimalen steuerbaren Anhängerkupplungswinkel erreicht, je nachdem, was zuerst eintritt.
Gemäß einer Ausführungsform werden das obere und untere Fehlerband jeweils basierend auf einem vorhergesagten Anhängerkupplungswinkel, einem anfänglichen Gradfehler zum Zeitpunkt des Versagens der Vorrichtung, einer kumulativen Fahrzeugwegstrecke und einer Anhängerlänge bestimmt.
Gemäß einer Ausführungsform umfasst die Gegenmaßnahme zumindest eines von Lenken des Fahrzeugs, um es davon abzuhalten, den maximalen steuerbaren Anhängerkupplungswinkel oder den minimalen steuerbaren Anhängerkupplungswinkel zu übersteigen, und Reduzieren einer Geschwindigkeit des Fahrzeugs.
Gemäß einer Ausführungsform basiert die letzte bekannte Winkelgeschwindigkeit auf einer Winkelgeschwindigkeit, die durch einen Prozentsatzfehler berichtigt ist.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Bestimmen des Anhängerkupplungswinkels zwischen einem Fahrzeug und einem Anhänger bereitgestellt, das die folgenden Schritte aufweist: Auswählen von mindestens einem Anhängerkupplungswinkeldetektionsverfahren aus einer Vielzahl von Anhängerkupplungswinkeldetektionsverfahren; Verwenden des ausgewählten mindestens einen Anhängerkupplungswinkeldetektionsverfahren, um einen Anhängerkupplungswinkel zwischen einem Fahrzeug und einem Anhänger zu bestimmen; und Übergehen auf ein anderes Anhängerkupplungswinkeldetektionsverfahren falls das ausgewählte mindestens eine Anhängerkupplungswinkeldetektionsverfahren nicht mehr verfügbar ist.
Gemäß einer Ausführungsform setzt die Vielzahl von Anhängerkupplungswinkeldetektionsverfahren jeweils abbildungsvorrichtungsbasierte Anhängerkupplungswinkeldetektion ein.
Gemäß einer Ausführungsform wird die Vielzahl von Anhängerkupplungswinkeldetektionsverfahren basierend auf einem jedem Anhängerkupplungswinkeldetektionsverfahren zugeordneten Vertrauenswert eingestuft, und wobei die mindestens eine ausgewählte Anhängerkupplungswinkeldetektion ein verfügbares Anhängerkupplungswinkeldetektionsverfahren mit dem höchsten Vertrauenswert beinhaltet.
Gemäß einer Ausführungsform ist die obige Erfindung ferner durch den Schritt des Begrenzens der Geschwindigkeit des Fahrzeugs basierend auf dem Vertrauenswert, der dem mindestens einem ausgewählten Anhängerkupplungswinkeldetektionsverfahren zugeordnet wurde, gekennzeichnet.
Gemäß einer Ausführungsform ist die obige Erfindung ferner durch den Schritt des Vorhersagens des Anhängerkupplungswinkels während des Übergangs zwischen dem mindestens einen ausgewählten Anhängerkupplungswinkeldetektionsverfahren und einem anderen Anhängerkupplungswinkeldetektionsverfahren oder falls jedes der Vielzahl Anhängerkupplungswinkeldetektionsverfahren nicht mehr verfügbar ist, gekennzeichnet.
Gemäß einer Ausführungsform ist die obige Erfindung ferner durch den Schritt des Verwendens des bestimmten Anhängerkupplungswinkels, um mindestens eines von einem Anhängerkupplungswinkel-Wirkbereich, einer Geschwindigkeitsgrenze des Fahrzeugs und der Krümmung eines Rückstoßwegs eines Anhängers zu steuern, gekennzeichnet.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Anhänger-Rückfahrhilfesystem bereitgestellt, das Folgendes aufweist: eine Lenkeingabevorrichtung, dazu konfiguriert, einen Krümmungsbefehl basierend auf Benutzereingabe bereitzustellen; und eine Steuerung, dazu konfiguriert, eine Anhängerlänge basierend auf einer Fahrzeug- und Anhängergierrate zu schätzen und einen Lenkungsbefehl basierend auf der geschätzten Anhängerlänge, dem Krümmungsbefehl, einem maximalen Lenkwinkel und einer Fahrzeuggeschwindigkeit zu generieren, wobei der generierte Lenkungsbefehl unter bestimmten Umständen invariant für die geschätzte Anhängerlänge ist.
Gemäß einer Ausführungsform umfasst die Lenkeingabevorrichtung einen Drehknopf, dazu konfiguriert, es einem Benutzer zu ermöglichen, eine erwünschte Richtung und Krümmung eines Rückstoßwegs eines von einem Fahrzeug zurückgestoßenen Anhängers einzugeben.
Gemäß einer Ausführungsform umfasst die Steuerung ein Krümmungseingabe-Skalierungsmodul, dazu konfiguriert, den Krümmungsbefehl um eine maximale effektive Krümmung zu skalieren, um eine basierend auf dem maximalen Lenkwinkel und der geschätzten Anhängerlänge basierende Krümmungseingabe zu generieren.
Gemäß einer Ausführungsform umfasst die Steuerung ferner ein Krümmungseingabe-Skalierungsmodul, dazu konfiguriert, den Krümmungsbefehl um eine maximale effektive Krümmung zu skalieren, um eine basierend auf dem maximalen Lenkwinkel und der geschätzten Anhängerlänge basierende Krümmungseingabe zu generieren.
Gemäß einer Ausführungsform umfasst die Steuerung ferner einen Subtraktor, dazu konfiguriert, einen geschätzten Anhängerkupplungswinkel von dem Bezugsanhängerkupplungswinkel zu subtrahieren, um ein Signal zu generieren, dass einer Proportional-Integral(PI)-Steuerung bereitgestellt wird, dazu konfiguriert, eine Steuergröße zu generieren, wobei der geschätzte Anhängerkupplungswinkel auf der Fahrzeug- und Anhängergierrate basiert.
Gemäß einer Ausführungsform umfasst die Steuerung ferner eine Anhängerkupplungswinkelsteuerung, dazu konfiguriert, den Lenkwinkel basierend auf der Steuergröße, der geschätzten Anhängerlänge und der Fahrzeuggeschwindigkeit zu generieren.
Gemäß einer Ausführungsform basiert ein Proportionalbeiwert der Proportional-Integral-Steuerung nur auf der geschätzten Anhängerlänge, derart, dass ein Einschwingverhalten der Steuerung invariant für die geschätzte Anhängerlänge ist.
Gemäß einer Ausführungsform umfassen die bestimmten Umstände einen von einem Nullkrümmungsbefehl, einem maximalen Krümmungsbefehl und einem minimalen Krümmungsbefehl.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

US 9610975 [0045]
US 8909426 [0050]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

Hu et al. Gemeinsam gewährten US-Patent Nr. 9,610,975, ausgestellt am 4. April 2017, mit dem Titel „HITCH ANGLE DETECTION FOR TRAILER BACKUP ASSIST SYSTEM“ [0016]
Rhode et al. beschrieben, ausgestellt am 9. Dezember 2014, mit dem Titel „TRAILER PATH CURVATURE CONTROL FOR TRAILER BACKUP ASSIST“ [0050]

Claims

Anhänger-Rückfahrhilfesystem, Folgendes umfassend: eine Vorrichtung, dazu konfiguriert, einen Anhänger zu erfassen; und eine Steuerung, dazu konfiguriert, einen Anhängerkupplungswinkel zwischen einem Fahrzeug und dem Anhänger basierend auf Daten zu bestimmen, die von der Vorrichtung bereitgestellt werden, wobei, wenn die Vorrichtung versagt, die Steuerung den Anhängerkupplungswinkel basierend auf einem letzten bekannten Anhängerkupplungswinkel, einer letzten bekannten Geschwindigkeit des Anhängers und einer Ausführungszykluszeit vorhersagt.
Anhänger-Rückfahrhilfesystem nach Anspruch 1, wobei die Vorrichtung eine Abbildungsvorrichtung umfasst und die Steuerung dazu konfiguriert ist, den Anhängerkupplungswinkel vorherzusagen, falls die Abbildungsvorrichtung versperrt wird oder anderweitig versagt.
Anhänger-Rückfahrhilfesystem nach Anspruch 1, wobei die Steuerung ferner dazu konfiguriert ist, den Anhängerkupplungswinkel vorherzusagen, bis ein Fehlerband einen Schwellenwert erreicht.
Anhänger-Rückfahrhilfesystem nach Anspruch 1, wobei die Steuerung ferner dazu konfiguriert ist, ein oberes und unteres Fehlerband eines vorhergesagten Anhängerkupplungswinkels zu bestimmen, und eine Gegenmaßnahme zu ergreifen, wenn das obere Fehlerband einen maximalen steuerbaren Anhängerkupplungswinkel erreicht oder das untere Fehlerband einen minimalen steuerbaren Anhängerkupplungswinkel erreicht, je nachdem, was zuerst eintritt.
Anhänger-Rückfahrhilfesystem nach Anspruch 4, wobei das obere und untere Fehlerband jeweils basierend auf einem vorhergesagten Anhängerkupplungswinkel, einem anfänglichen Gradfehler zum Zeitpunkt des Versagens der Vorrichtung, einer kumulativen Fahrzeugwegstrecke und einer Anhängerlänge bestimmt werden.
Anhänger-Rückfahrhilfesystem nach Anspruch 4, wobei die Gegenmaßnahme zumindest eines von Lenken des Fahrzeugs, um es davon abzuhalten, den maximalen steuerbaren Anhängerkupplungswinkel oder den minimalen steuerbaren Anhängerkupplungswinkel zu übersteigen, und Reduzieren einer Geschwindigkeit des Fahrzeugs umfasst.
Anhänger-Rückfahrhilfesystem nach einem der Ansprüche 1-6, wobei die letzte bekannte Winkelgeschwindigkeit auf einer Winkelgeschwindigkeit basiert, die durch einen Prozentsatzfehler berichtigt ist.