DE102018206121A1

DE102018206121A1 - Rückfahrassistenzsystem

Info

Publication number: DE102018206121A1
Application number: DE102018206121.1A
Authority: DE
Inventors: Michael Ströbel
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2018-04-20
Filing date: 2018-04-20
Publication date: 2019-10-24
Also published as: CN111989253B; US20210024129A1; US11851102B2; WO2019201875A1; CN111989253A

Abstract

Das erfindungsgemäße Rückfahrassistenzsystem zur Unterstützung des Fahrers bei der Lenkung eines Zugfahrzeuges mit einem Anhänger weist ein Bedienelement zur Vorgabe eines Soll-Knickwinkels, eine Sensorvorrichtung zur Erfassung des aktuellen Knickwinkels des Gespanns, eine Anzeigeeinheit zumindest zur Darstellung des eingestellten Soll-Knickwinkels und eine mit den vorgenannten Komponenten verbundene elektronische Steuereinheit auf. Die Steuereinheit umfasst weiterhin eine Auswerteeinheit zur Erkennung einer unplausiblen Vorgabe des Soll-Knickwinkels sowie eine Schutzeinheit zur Einschränkung der Rückfahrassistenzfunktionalität, wenn eine unplausible Soll-Vorgabe erkannt wird. Insbesondere ist eine unplausible Vorgabe des Soll-Knickwinkels zumindest durch Erfassung der Häufigkeit des Richtungswechsels des Bedienelements innerhalb einer vorgegebenen Zeit und durch Vergleich des erfassten Wertes mit einem definierten Schwellwert erkennbar. Die Rückfahrassistenzfunktionalität wird eingeschränkt, wenn eine unplausible Soll-Vorgabe durch Überschreiten dieses Schwellwertes erkannt wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Rückfahrassistenzsystem in Form eines fahrerassistierenden Steuersystems zum Lenken eines Zugfahrzeuges mit einem Anhänger, das ein Bedienelement zur Vorgabe eines Knickwinkels und eine damit verbundene elektronische Steuereinheit umfasst.
Das Rückwärtsfahren mit einem Anhänger, der über eine Anhängerkupplung von einem Zugfahrzeug bewegt wird, erfordert einige Übung, da der Anhänger dazu neigt „auszuscheren“. Daher ist bereits eine Vielzahl von Rückfahrassistenzsystemen für Fahrzeuge mit Anhänger bekannt.
Beispielsweise ist der Anmelderin intern aus der nicht vorveröffentlichten deutschen Patentanmeldung DE 10 2017 209 980 ein Rückfahrassistenzsystem zum Lenken eines Gespanns (= Zugfahrzeug mit Anhänger) mit mindestens einer elektronischen Steuereinheit, mit einer Sensorvorrichtung zur Erfassung des Knickwinkels des Gespanns (= Winkel zwischen Längsachse des Zugfahrzeugs und Längsachse des Anhängers), mit einer Bedieneinheit zu Vorgabe eines Soll-Knickwinkels und mit einer Anzeigeeinheit bekannt, bei dem die Steuereinheit eine Funktionseinheit umfasst, die einen maximal zulässigen Knickwinkel bestimmt und die eine Einstellung eines über den maximal zulässigen Knickwinkel hinausgehenden Knickwinkels als kollisionskritisch anzeigt, verhindert oder nur nach einer vorgegebenen Verzögerungszeit zulässt.
Von diesem vorgenannten Stand der Technik geht die vorliegende Erfindung aus und stellt sich die Aufgabe, ein Fahrerassistenzsystem für ein Gespann hinsichtlich seiner Bediensicherheit und Funktionsqualität weiter zu verbessern.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Die abhängigen Ansprüche sind vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung.
Das erfindungsgemäße Rückfahrassistenzsystem zur Unterstützung des Fahrers bei der Lenkung eines Zugfahrzeuges mit einem Anhänger weist ein Bedienelement zur Vorgabe eines Soll-Knickwinkels, eine Sensorvorrichtung zur Erfassung des aktuellen Knickwinkels des Gespanns, eine Anzeigeeinheit zumindest zur Darstellung des eingestellten Soll-Knickwinkels und eine mit den vorgenannten Komponenten verbundene elektronische Steuereinheit auf. Die Steuereinheit umfasst weiterhin eine Auswerteeinheit zur Erkennung einer unplausiblen Vorgabe des Soll-Knickwinkels sowie eine Schutzeinheit zur Einschränkung der Rückfahrassistenzfunktionalität, wenn eine unplausible Soll-Vorgabe erkannt wird.
Insbesondere ist eine unplausible Vorgabe des Soll-Knickwinkels zumindest durch Erfassung der Häufigkeit des Richtungswechsels des Bedienelements innerhalb einer vorgegebenen Zeit und durch Vergleich des erfassten Wertes mit einem definierten Schwellwert erkennbar. Die Rückfahrassistenzfunktionalität wird eingeschränkt, wenn eine unplausible Soll-Vorgabe durch Überschreiten dieses Schwellwertes erkannt wird.
Der Erfindung liegen folgende Erkenntnisse zugrunde:
Bei einer Anhängerassistenzsystem-Funktion wird grundsätzlich vom Fahrer über eine Bedienhandlung der Soll-Knickwinkel des zu rangierenden Anhängers vorgegeben. Das System vergleicht den Soll- mit dem Ist-Knickwinkel und regelt diesen zumindest teilautomatisiert über die Fahrzeugbewegung nach.
Durch die Vorgabe des Sollknickwinkels beispielsweise über ein Bedienelement in Form eines Drehstellers (z. B. über den i-Drive-Steller in aktuellen Fahrzeugen der Anmelderin) ist der Fahrer in der Lage, schnelle und häufige Lenkbewegungen sowie schnelle Richtungswechsel über das System auszuführen. Hierdurch werden die Lenkungsbauteile der Vorder- und/oder Hinterachse unnötig stark beansprucht. Dies kann u.a. dazu führen, dass die Lenkung thermisch degradiert.
Wird ein „wildes Lenken“ (= schnelle Lenkbewegungen mit häufigen Richtungswechseln) erkannt, wobei die Erkennungswerte vorzugsweise parametrierbar sind, wird zum Systemschutz die Rückfahrassistenzfunktionalität eingeschränkt, indem beispielsweise das Lenkverhalten und/oder die Anzeige des Sollwinkels zeitlich gedämpft werden. Reicht die Dämpfung nicht aus, kann die Rückfahrassistenzfunktionalität bis hin zu einem Abbruch des gesamten Rückfahrassistenzsystems eingeschränkt werden.
Als weiterer Parameter kann vorzugsweise die Ist-Temperatur oder ein Temperaturmodell der Bauteile der Vorder- und/oder Hinterachslenkung berücksichtigt werden, um die Schwellwerte zur Erkennung einer unplausiblen Vorgabe anzupassen. Der Begriff „wildes Lenken“ bezieht sich auf die Vorgabe („Spielen“) des Fahrers an der Bedieneinrichtung, z.B. dem i-Drive Steller.
Durch die Erfindung wird ein souveränes Funktionsverhalten durch Vermeidung von wildem Hin- und Herlenken erreicht. Weiterhin kann einer temperaturbedingten Degradation und einer unnötigen Belastung der Bauteile entgegengewirkt werden, wodurch die System-Verfügbarkeit erhöht wird.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Sie zeigt die wesentlichen erforderlichen Komponenten des erfindungsgemäßen Steuersystems.
In der einzigen Figur ist ein Gespann bestehend aus einem Zugfahrzeug 1 und einem damit über eine Kupplung 3 verbundenen Anhänger 2 dargestellt. Das Zugfahrzeug 1 weist als Rückfahrassistenzsystem ein Bedienelement 7 zur Vorgabe eines Soll-Knickwinkels α_soll , eine Sensorvorrichtung 5 zur Erfassung des aktuellen Knickwinkels α_ist des Gespanns, eine Anzeigeeinheit 6 zumindest zur Darstellung des eingestellten Soll-Knickwinkels α_soll und eine mit den vorgenannten Komponenten 5, 6 und 7 verbundene elektronische Steuereinheit 4 auf. Die erste Sensorvorrichtung 5 kann eine Kamera sein, die am Heck des Zugfahrzeuges 1 angebracht ist. Die Steuereinheit umfasst weiterhin eine Auswerteeinheit 4.1 zur Erkennung einer unplausiblen Vorgabe des Soll-Knickwinkels α_soll sowie eine Schutzeinheit 4.2 zur Einschränkung der Rückfahrassistenzfunktionalität, wenn eine unplausible Soll-Vorgabe erkannt wird.
Durch entsprechende Programmierung des Steuergeräts 4 bzw. der Auswerteeinheit 4.1 und der Schutzeinheit 4.2 kann zumindest folgende vorteilhafte Funktion ausgeführt werden:
Eine unplausible Vorgabe des Soll-Knickwinkels α_soll wird zumindest durch Erfassung der Häufigkeit des Richtungswechsels des Bedienelements 7 innerhalb einer vorgegebenen Zeit und durch Vergleich des erfassten Wertes mit einem definierten Schwellwert erkannt. Der Schwellwert kann abhängig von einer Lenksystem-Bauteil-Temperatur variabel vorgebbar sein. Wenn eine unplausible Soll-Vorgabe durch Überschreiten des Schwellwertes erkannt wird, wird die Rückfahrassistenzfunktionalität eingeschränkt, indem beispielsweise zumindest eine der folgenden Maßnahmen ergriffen wird:

- eine zeitliche Dämpfung der Anzeige 6 des eingestellten Soll-Knickwinkels α_soll und/oder
- eine Totzeit oder Geschwindigkeitsreduzierung einer aktiven Lenkunterstützung und/oder
- eine Abschaltung des gesamten Rückfahrassistenzsystems.

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

DE 102017209980 [0003]

Claims

Rückfahrassistenzsystem zur Unterstützung des Fahrers bei der Lenkung eines Zugfahrzeuges (1) mit einem Anhänger (2), das ein Bedienelement (7) zur Vorgabe eines Soll-Knickwinkels (α_soll), eine Sensorvorrichtung (5) zur Erfassung des aktuellen Knickwinkels (α_ist) des Gespanns (1, 2), eine Anzeigeeinheit (6) zumindest zur Darstellung des eingestellten Soll-Knickwinkels (α_soll) und eine mit den vorgenannten Komponenten (5, 6, 7) verbundene elektronische Steuereinheit (4) aufweist, wobei die Steuereinheit (4) weiterhin umfasst: - eine Auswerteeinheit (4.1) zur Erkennung einer unplausiblen Vorgabe des Soll-Knickwinkels (α_soll) sowie - eine Schutzeinheit (4.2) zur Einschränkung der Rückfahrassistenzfunktionalität, wenn eine unplausible Soll-Vorgabe erkannt wird.
Steuersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (4) weiterhin derart ausgestaltet ist, dass eine unplausible Vorgabe des Soll-Knickwinkels (α_soll) zumindest durch Erfassung der Häufigkeit des Richtungswechsels des Bedienelements (7) innerhalb einer vorgegebenen Zeit und durch Vergleich des erfassten Wertes mit einem definierten Schwellwert erkennbar ist und dass die Rückfahrassistenzfunktionalität einschränkbar ist, wenn eine unplausible Soll-Vorgabe durch Überschreiten des Schwellwertes erkannt wird.
Steuersystem nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Einschränkung der Rückfahrassistenzfunktionalität eine zeitliche Dämpfung der Anzeige (6) des eingestellten Soll-Knickwinkels (α_soll) definiert ist.
Steuersystem nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Einschränkung der Rückfahrassistenzfunktionalität eine Totzeit oder Geschwindigkeitsreduzierung einer aktiven Lenkunterstützung definiert ist.
Steuersystem nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Einschränkung der Rückfahrassistenzfunktionalität eine Abschaltung des Rückfahrassistenzsystems definiert ist.
Steuersystem nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwellwert abhängig von einer definierten System-Bauteil-Temperatur definiert wird.