DE102020131135A1

DE102020131135A1 - Verfahren zum betreiben eines fahrassistenzsystems, computerprogrammprodukt, fahrassistenzsystem und fahrzeug

Info

Publication number: DE102020131135A1
Application number: DE102020131135.4A
Authority: DE
Inventors: Joshua Winebarger; Gerald Koudijs
Original assignee: Valeo Schalter und Sensoren GmbH
Current assignee: Valeo Schalter und Sensoren GmbH
Priority date: 2020-11-25
Filing date: 2020-11-25
Publication date: 2022-05-25

Abstract

Ein Verfahren zum Betreiben eines Fahrassistenzsystems (110) für ein Fahrzeug (100), das mittels einer Anhängevorrichtung (101) mit einem Anhänger (104) koppelbar ist, wird vorgeschlagen. Das Verfahren umfasst die Schritte:a) Empfangen (S1) eines aktuellen Knickwinkels von einem Knickwinkelsensor (120) des Fahrzeugs (100), wobei der aktuelle Knickwinkel einen Winkel zwischen einer Fahrzeuglängsachse (FLA) des Fahrzeugs (100) und einer Anhängerlängsachse (ALA) des mit dem Fahrzeug (100) gekoppelten Anhängers (104) umfasst,b) Empfangen (S2) eines für den mit dem Fahrzeug (100) gekoppelten Anhänger (104) indikativen Sensorsignals (SEN) von zumindest einem weiteren Sensor (130) des Fahrzeugs (100),c) Plausibilisieren (S3) des empfangenen aktuellen Knickwinkels anhand des empfangenen Sensorsignals (SEN) in Abhängigkeit eines Plausibilisierungsmodells (PM), undd) Ausgeben (S4) eines Plausibilisierungsergebnisses in Abhängigkeit des Plausibilisierens (S3).

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Fahrassistenzsystems für ein Fahrzeug, ein Computerprogrammprodukt, ein Fahrassistenzsystem für ein Fahrzeug und ein Fahrzeug mit einem Fahrassistenzsystem.
Fahrzeuge mit einer Anhängevorrichtung können mit einem Anhänger gekoppelt werden, um bestimmte Objekte zu transportieren. Herkömmlicherweise weisen solche Fahrzeuge einen Sensor auf, um einen Winkel, welcher auch Knickwinkel genannt wird, zwischen der Anhängerlängsachse des Anhängers und der Fahrzeuglängsachse des Fahrzeugs zu erfassen. Die fehlerfreie Erfassung des Knickwinkels und/oder der fehlerfreie Betrieb des Knickwinkelsensors sind unter anderem Vorrausetzungen dafür, dass das Fahrzeug mit gekoppeltem Anhänger mittels eines Fahrassistenzsystems sicher und zuverlässig betrieben werden kann, um somit die Sicherheit für den Fahrer beim Fahren zu gewährleisten.
DE 10 2004 059 596 A1 beschreibt eine Ermittlung eines Knickwinkels zwischen einem Fahrzeug und einem mit dem Fahrzeug gekoppelten Anhänger. Hierbei werden die von einem Knickwinkelsensor ausgegebenen Sensordaten einer Filterung mit Modelldaten unterzogen, um Unregelmäßigkeiten in den ausgegebenen Sensordaten zu minimieren, wodurch die Ermittlung des Knickwinkels verbessert wird.
Es ist eine Aufgabe dieser Erfindung den Betrieb eines Fahrassistenzsystems für ein Fahrzeug mit einem gekoppelten Anhänger zu verbessern.
Gemäß einem ersten Aspekt wird ein Verfahren zum Betreiben eines Fahrassistenzsystems für ein Fahrzeug, das mittels einer Anhängevorrichtung mit einem Anhänger koppelbar ist, vorgeschlagen. In einem ersten Schritt a) wird ein aktueller Knickwinkel von einem Knickwinkelsensor des Fahrzeugs empfangen, wobei der aktuelle Knickwinkel einen Winkel zwischen einer Fahrzeuglängsachse des Fahrzeugs und einer Anhängerlängsachse des mit dem Fahrzeug gekoppelten Anhängers umfasst. In einem zweiten Schritt b) wird ein für den mit dem Fahrzeug gekoppelten Anhänger indikatives Sensorsignal von zumindest einem weiteren Sensor des Fahrzeugs empfangen. In einem dritten Schritt c) wird der empfangene aktuelle Knickwinkel anhand des empfangenen Sensorsignals in Abhängigkeit eines Plausibilisierungsmodells plausibilisiert. In einem vierten Schritt d) wird ein Plausibilisierungsergebnis in Abhängigkeit des Plausibilisierens ausgegeben.
Dieses Verfahren weist den Vorteil auf, dass unter Verwendung des empfangenen Sensorsignals von dem weiteren Sensor zuverlässig bestimmt werden kann, ob der von dem Knickwinkelsensor empfangene aktuelle Knickwinkel plausibel ist. Wenn der empfangene aktuelle Knickwinkel plausibel ist, kann geschlussfolgert werden, dass der Knickwinkelsensor keine Fehlfunktion aufweist und korrekte Messwerte ausgibt. Dies erhöht die Sicherheit und Zuverlässigkeit beim Fahren mit einem Anhänger, da das Fahrassistenzsystem mit dem plausiblen aktuellen Knickwinkel zuverlässig weiterarbeitet.
Ein weiterer Vorteil ergibt sich dadurch, dass der zumindest eine weitere Sensor bereits in dem oder an dem Fahrzeug installiert ist, weil dieser insbesondere, unabhängig von dem Anhänger, für eine weitere Funktion des Fahrassistenzsystems des Fahrzeugs, wie beispielsweise Ultraschallsensoren bei einem Einparkvorgang, bereits verwendet wird. Infolgedessen entfällt in vorteilhafter Weise eine Nachrüstung von weiteren Sensoren. Dies verringert den Montageaufwand. Ferner kann das Verfahren damit einfach in Fahrzeugen, welche zumindest einen Knickwinkelsensor und den zumindest einen weiteren Sensor aufweisen, implementiert werden.
Die Anhängevorrichtung ist insbesondere eine Anhängerkupplung des Fahrzeugs.
Unter dem Begriff „aktueller Knickwinkel“ wird vorzugsweise ein Knickwinkel verstanden, welcher beispielsweise während der Fahrt mit dem Fahrzeug mit dem gekoppelten Anhänger zu einem aktuellen Zeitpunkt von dem Knickwinkelsensor erfasst und ausgegeben wird.
Das empfangene Sensorsignal ist insbesondere indikativ für den mit dem Fahrzeug gekoppelten Anhänger. Hierunter wird beispielsweise verstanden, dass von dem empfangenen Sensorsignal auf einen Zustand und/oder eine Position des Anhängers geschlossen werden kann.
Das Plausibilisierungsmodell umfasst beispielsweise ein mathematisches Modell, insbesondere eine Regression, eine Stützvektormethode (engl. support vector machine), ein neuronales Netzwerk und/oder ein Mischverteilungsmodell, wie beispielsweise ein Gaußsches Mischverteilungsmodell (engl. gaussian mixture model).
Das Plausibilisierungsmodell ist insbesondere auf einer Speichereinheit des Fahrassistenzsystems gespeichert. Beispielsweise kann das Plausibilisierungsmodell auf Basis von Versuchen ermittelt werden. Insbesondere kann für unterschiedliche weitere Sensoren jeweils ein Plausibilisierungsmodell ermittelt und für das Plausibilisieren genutzt werden.
Das Plausibilisierungsmodell kann nach einem Fahrtantritt in einer Trainingsphase ermittelt und/oder parametriert werden. Das derart ermittelte Plausibilisierungsmodell wird vorzugsweise in einer Speichereinheit des Fahrassistenzsystems gespeichert.
Das Plausibilisierungsergebnis umfasst beispielsweise die Angabe, dass der aktuelle Knickwinkel plausibel ist oder nicht plausibel ist. Das Plausibilisierungsergebnis kann auch eine Angabe umfassen, die angibt, wie zuverlässig der aktuelle Knickwinkel ist, beispielsweise in Form einer Prozent-Angabe.
Gemäß einer Ausführungsform weist das Verfahren ferner auf: Einstellen eines Betriebsmodus des Fahrassistenzsystems aus einer Anzahl von unterschiedlichen Betriebsmodi und/oder Ausgeben eines Hinweises an einen Fahrer des Fahrzeugs in Abhängigkeit des Plausibilisierungsergebnisses.
Der Hinweis kann insbesondere als ein optisches, akustisches und/oder haptisches Signal an den Fahrer des Fahrzeugs ausgegeben werden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens umfasst die Anzahl von unterschiedlichen Betriebsmodi einen Normalmodus, in welchem ein Fahrer des Fahrzeugs beim Fahren mit gekoppeltem Anhänger unterstützt wird, einen ersten eingeschränkten Betriebsmodus, in welchem zumindest eine Funktion des Fahrassistenzsystems zur Unterstützung des Fahrers beim Fahren mit gekoppeltem Anhänger eingeschränkt ausgeführt wird, und/oder einen zweiten eingeschränkten Betriebsmodus, in welchem zumindest eine Funktion des Fahrassistenzsystems zur Unterstützung des Fahrers beim Fahren mit gekoppeltem Anhänger deaktiviert ist.
Das Plausibilisierungsergebnis gibt insbesondere an, ob der empfangene aktuelle Knickwinkel plausibel oder unplausibel ist. Wenn der empfangene aktuelle Knickwinkel unplausibel ist, wird insbesondere der erste oder der zweite eingeschränkte Betriebsmodus des Fahrassistenzsystems eingestellt. Dadurch wird in vorteilhafter Weise verhindert, dass das Fahrassistenzsystem auf Basis des unplausiblen Knickwinkels Fahrassistenzfunktionen ausführt, was zu einem gefährlichen Fahrzustand führen könnte. Infolgedessen erhöht sich die Sicherheit beim Betrieb des Fahrassistenzsystems des Fahrzeugs mit dem Anhänger. Wenn der empfangene aktuelle Knickwinkel andererseits plausibel ist, wird vorzugsweise der Betriebsmodus „Normalmodus“ des Fahrerassistenzsystem eingestellt oder beibehalten.
Eine Funktion des Fahrassistenzsystems zur Unterstützung des Fahrers beim Fahren mit gekoppeltem Anhänger umfasst beispielsweise: eine Geschwindigkeitsassistenz (adaptive Geschwindigkeitsregelung, Abstandsregelung, ACC: Adaptive Cruise Control), eine Spurassistenz, eine Spurhalteassistenz (LKA: Lane Keep Assist), eine Spurwechselassistenz, eine Notbremsassistenz (AEB: Automatic Emergency Braking), eine Lenkassistenz, ein Elektronisches Stabilitätsprogramm (ESP), ein Stabilisierungsprogramm der Anhängerkupplung, um ein Pendeln des Anhängers automatisch auszugleichen, zumindest eine autonome oder teilautonome Funktion zum autonomen oder teilautonomen Vorwärts- und/oder Rückwärtsfahren des Fahrzeugs mit gekoppeltem Anhänger und/oder eine Notlenkassistenz (AES: Automatic Emergency Steering).
Insbesondere umfasst der erste eingeschränkte Betriebsmodus: Ausführen der zumindest einen Funktion in einem begrenzten Bereich von vorbestimmten Knickwinkelwerten, Ausführen der zumindest einen Funktion für eine vorbestimmte Zeit, bis diese deaktiviert wird, Ausführen der zumindest einen Funktion in einem vorbestimmten Geschwindigkeitsbereich und/oder Ausführen der zumindest einen Funktion während eine Notbremsung durchgeführt wird, um das Fahrzeug zum Stehen zu bringen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens umfasst das Plausibilisierungsmodell eine Beschreibung einer vorbestimmten Korrelation zwischen dem aktuellen Knickwinkel und dem empfangenen Sensorsignal, wobei der Schritt c) ein Überprüfen umfasst, ob der aktuelle Knickwinkel und das empfangene Sensorsignal die vorbestimmte Korrelation aufweisen.
Die vorbestimmte Korrelation umfasst insbesondere eine Wechselbeziehung oder ein Verhältnis zwischen einem Ausgangssignal des Knickwinkelsensors, wie dem aktuellen Knickwinkel, und einem Ausgangssignal des weiteren Sensors, wie dem empfangenen Sensorsignal.
Beispielsweise ist die vorbestimmte Korrelation in Form einer mathematischen Funktion und/oder Abbildung gegeben. Zum Überprüfen, ob der aktuelle Knickwinkel und das empfangene Sensorsignal die vorbestimmte Korrelation aufweisen, wird insbesondere ermittelt, ob der aktuelle Knickwinkel und das empfangene Sensorsignal die vorbestimmte Korrelation erfüllen. Beispielsweise ist die vorbestimmte Korrelation als f(x) = x gegeben, wobei x dem aktuellen Knickwinkel entspricht und das empfangene Sensorsignal einem y-Wert entspricht. Für einen aktuellen Knickwinkel x und ein empfangenes Sensorsignal y ist die vorbestimmte Korrelation insbesondere dann erfüllt, wenn f(x) = y ergibt.
Ein Beispiel für das Ausgangssignal des weiteren Sensors kann der Prozentsatz eines Sichtfeldes eines als Umgebungskamera ausgebildeten weiteren Sensors sein, welches durch den Anhänger verdeckt wird. Falls der weitere Sensor beispielsweise als ein Ultraschallsensor ausgebildet ist, kann ein Beispiel für dessen Ausgangssignal eine von dem Ultraschallsensor gemessene Entfernung sein.
In Ausführungsformen umfasst das Plausibilisierungsmodell eine Funktion, die in Abhängigkeit des empfangenen Sensorsignals eine Vorhersage für den aktuellen Knickwinkel ausgibt. Die Vorhersage des aktuellen Knickwinkels wird insbesondere mit dem empfangenen aktuellen Knickwinkel verglichen, beispielsweise kann eine Differenz zwischen den beiden Knickwinkeln ermittelt werden. Diese Differenz wird beispielsweise mit einem vorbestimmten Schwellwert verglichen, um ein Plausibilisierungsergebnis abzuleiten.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens umfasst das Plausibilisierungsmodell eine Funktion, die in Abhängigkeit des empfangenen Sensorsignals eine Wahrscheinlichkeit dafür ausgibt, dass der aktuelle Knickwinkel einen bestimmten Wert aufweist oder in einem bestimmten Wertebereich liegt.
Insbesondere wird die von der Funktion ausgegebene Wahrscheinlichkeit mit einem vorbestimmten Schwellwert verglichen, um zu ermitteln, ob der aktuelle Knickwinkel plausibel ist.
Beispielsweise wird der Winkelbereich, in welchem der Knickwinkel liegen kann, wie beispielsweise [+120°, -120°], in Intervalle von 10° unterteilt. Auf Basis des empfangenen Sensorsignals gibt das Plausibilisierungsmodell für ein jeweiliges Intervall eine Wahrscheinlichkeit dafür aus, dass der aktuelle Knickwinkel in dem jeweiligen Intervall liegt. Wenn das Intervall, in dem der aktuelle Knickwinkel liegt, eine Wahrscheinlichkeit aufweist, die höher als ein vorgegebener Schwellwert ist, beispielsweise 50%, gilt der aktuelle Knickwinkel als plausibel, ansonsten als unplausibel.
Zusätzlich oder alternativ kann das Plausibilisierungsmodell eine bedingte Wahrscheinlichkeit ermitteln. Die bedingte Wahrscheinlichkeit P ist die Wahrscheinlichkeit des Eintretens eines Ereignisses A unter der Bedingung, dass das Eintreten eines anderen Ereignisses B bereits bekannt ist. Die bedingte Wahrscheinlichkeit kann als P (A I B) dargestellt werden. Die Bedingung B ist beispielsweise durch die empfangenen Sensordaten gegeben und der aktuelle Knickwinkel entspricht dem Ereignis A.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens umfasst der zumindest eine weitere Sensor einen Raddrehzahlsensor und/oder einen Lenkwinkelsensor zum Ausgeben von Odometriedaten, wobei das Plausibilisierungsmodell ein kinematisches Modell des Fahrzeugs mit dem an das Fahrzeug gekoppelten Anhänger umfasst, und wobei der Schritt c) ein Ermitteln eines Modell-Knickwinkels auf Basis des kinematischen Modells und der Odometriedaten sowie ein Vergleichen des Modell-Knickwinkels mit dem aktuellen Knickwinkel umfasst.
Dies hat den Vorteil, dass das Plausibilisieren zusätzlich auf Basis von Odometriedaten und dem kinematischen Modell erfolgt. Dies erhöht die Zuverlässigkeit des Plausibilisierens mittels des Plausibilisierungsmodells. Dadurch werden die Sicherheit und die Zuverlässigkeit beim Betrieb des Fahrzeugs mit gekoppeltem Anhänger weiter erhöht.
Das kinematische Modell umfasst eine geometrische Beschreibung des Fahrzeugs mit dem gekoppelten Anhänger. Aus dem Modell lassen sich daher insbesondere Abstände und Winkel ermitteln. Hierzu umfasst das kinematische Model insbesondere Parameter wie eine Distanz von einem Kopplungspunkt der Anhängevorrichtung bis zu einer Anhängerachse, einen Radstand des Fahrzeugs, eine Spurbreite des Fahrzeugs, eine Distanz von der Hinterachse des Fahrzeugs zu dem Kopplungspunkt der Anhängevorrichtung und/oder weitere solcher geometrischer Parameter.
Die Odometriedaten können ferner eine Fahrzeuggierrate, welche von einem Fahrzeuggierratensensor erfasst wird, sowie eine Fahrzeugquer- und/oder -längsbeschleunigung umfassen. Auf Basis der Odometriedaten und des kinematischen Modells können insbesondere auch Grenzen für einen plausiblen Knickwinkel bestimmt werden, das heißt, dass beispielsweise ein Konfidenzintervall für den aktuellen Knickwinkel ermittelt wird. Diese Parameter können ebenso mit dem empfangenen Sensorsignal von dem weiteren Sensor kombiniert werden, um die Grenzen genauer festzulegen.
Der Modell-Knickwinkel ist insbesondere ein berechneter oder vorhergesagter Knickwinkel in Abhängigkeit der Odometriedaten und des kinematischen Modells.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens umfasst der Schritt c) ferner: Plausibilisieren des empfangenen aktuellen Knickwinkels anhand von ersten empfangenen Sensorsignalen von ersten weiteren Sensoren in Abhängigkeit eines ersten Plausibilisierungsmodells und Plausibilisieren des empfangenen aktuellen Knickwinkels anhand von zweiten empfangenen Sensorsignalen von zweiten weiteren Sensoren in Abhängigkeit eines zweiten Plausibilisierungsmodells.
Dies ist besonders vorteilhaft, da verschiedene Plausibilisierungsmodelle, wie das erste oder das zweite Plausibilisierungsmodell, kombiniert verwendet werden können. Dies erhöht die Zuverlässigkeit bei der Plausibilisierung des empfangenen aktuellen Knickwinkels. Somit werden die Sicherheit und Zuverlässigkeit beim Betrieb des Fahrzeugs mit gekoppeltem Anhänger erhöht.
Beispielsweise umfasst das erste Plausibilisierungsmodell eine Funktion, die in Abhängigkeit des empfangenen Sensorsignals eine Wahrscheinlichkeit dafür ausgibt, dass der aktuelle Knickwinkel einen bestimmten Wert aufweist, und das zweite Plausibilisierungsmodell ist das kinematische Modell das Fahrzeugs mit dem gekoppelten Anhänger. Auf Basis der beiden Plausibilisierungsmodelle, die vorzugsweise unabhängig voneinander sind und insbesondere auf unterschiedlichen empfangenen Sensordaten basieren, kann der aktuelle Knickwinkel mit höherer Zuverlässigkeit plausibilisiert werden. Beispielsweise wird von jedem der Plausibilisierungsmodelle ein Plausibilisierungsergebnis erhalten. Das Durchführen der Plausibilisierung mit einem jeweiligen Plausibilisierungsmodell kann von dem Plausibilisierungsergebnis der jeweils anderen Plausibilisierungsmodells abhängen. Beispielsweise kann auf das Plausibilisieren unter Verwendung des zweiten Plausibilisierungsmodells verzichtet werden, wenn die Plausibilisierung unter Verwendung des ersten Plausibilisierungsmodells erfolgreich ist. Alternativ können in jedem Fall beide Plausibilisierungsmodelle zur Plausibilisierung verwendet werden. Weiterhin kann in Abhängigkeit des ersten und des zweiten Plausibilisierungsergebnisses eine vorbestimmte Aktion, insbesondere ein Einstellen eines Betriebsmodus des Fahrassistenzsystems, durchgeführt werden. Beispielsweise kann ein eingeschränkter Betriebsmodus eingestellt werden, wenn das erste Plausibilisieren unter Verwendung des ersten Plausibilisierungsmodells erfolgreich ist und das Plausibilisieren unter Verwendung des zweiten Plausibilisierungsmodells fehlschlägt oder nicht erfolgreich ist.
Beispielsweise ist der erste weitere Sensor ein Lidar-Sensor und der zweite weitere Sensor ist ein Radar-Sensor. Auch ist es beispielsweise möglich, dass der erste weitere Sensor ein Ultraschallsensor ist und der zweite weitere Sensor eine Kamera ist.
In Ausführungsformen können mehr als zwei Plausibilisierungsmodelle verwendet werden.
In weiteren Ausführungsformen wird für das Plausibilisieren genau eines der mehreren oder genau zwei der mehreren Plausibilisierungsmodelle in Abhängigkeit von Umgebungsbedingungen ausgewählt. Beispielsweise kann ein Plausibilisierungsmodell, das auf Kamerabildern basiert, bei Dunkelheit oder schlechten Sichtverhältnissen weniger gut geeignet sein als ein anderes Plausibilisierungsmodell.
Weiterhin kann das Plausibilisierungsmodell beispielsweise einen Versatz zwischen dem empfangenen aktuellen Knickwinkel und dem tatsächlich vorliegenden Knickwinkel umfassen. Beispielsweise kann es vorkommen, dass der Knickwinkelsensor einen Knickwinkel von 5° ausgibt, obwohl der Knickwinkel 0° beträgt, da der Knickwinkelsensor falsch kalibriert ist oder dergleichen.
In Ausführungsformen kann vorgesehen sein, dass alle für ein Plausibilisierungsmodell relevanten Parameter als ungenaue Werte angesehen werden und für jeden Parameter eine Anzahl an plausiblen Werten ermittelt wird. Man kann auch sagen, dass für jeden Parameter eine Verteilung von Parameterwerten vorliegt. Für ein Plausibilisierungsmodell wird jedem relevanten Parameter genau ein Wert aus der dem Parameter zugeordneten Verteilung zugeordnet. Auf diese Weise lässt sich eine Vielzahl an Plausibilisierungsmodellen und eine entsprechende Vielzahl an Plausibilisierungsergebnissen ermitteln.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens umfasst der zumindest eine weitere Sensor einen optischen Sensor, insbesondere eine Kamera, einen Ultraschallsensor, einen Radar-Sensor und/oder einen Lidar-Sensor.
Der Lidar-Sensor (engl. light detection and ranging) umfasst insbesondere einen 3D-Flash-Lidar und/oder einen SCALA®-COCOON-Lidar. Vorzugsweise ist zumindest ein Lidar-Sensor an einem linken und rechten Außenspiegel des Fahrzeugs angeordnet. Insbesondere sind die Lidar-Sensoren an den Außenspiegeln dazu eingerichtet, in Abhängigkeit davon, ob der Anhänger in dem Erfassungsfeld des jeweiligen Lidar-Sensors liegt, eine Entfernung von dem jeweiligen Außenspiegel zu dem Anhänger zu messen.
Die Kamera umfasst insbesondere zumindest eine Umgebungskamera. Die Umgebungskamera ist beispielsweise als eine Fischaugen-Kamera ausgebildet und kann unter den jeweiligen Außenspiegeln des Fahrzeugs angeordnet sein. In Abhängigkeit der aktuellen Position des Anhängers relativ zu dem Fahrzeug belegt der Anhänger in dem Kamerabild eine bestimmte Fläche, die indikativ für den Knickwinkel sein kann.
Vorzugsweise lässt sich auf Basis des von dem zumindest einen weiteren Sensor empfangenen Sensorsignals ein Knickwinkel mit einer Genauigkeit von etwa +/- 20° ermitteln.
Ultraschallsensoren sind insbesondere in einem Stoßfänger, insbesondere einem hinteren Stoßfänger, des Fahrzeugs integriert. Damit erfassen die Ultraschallsensoren beispielsweise einen Abstand des Anhängers von dem Stoßfänger, wobei ein unterschiedlicher Abstand auf einer linken Seite und einer rechten Seite des Stoßfängers indikativ für den Knickwinkel sein kann.
Der Radar-Sensor (engl. radio detection and ranging) erfasst vorzugsweise eine rückseitige Umgebung des Fahrzeugs in Richtung des Anhängers. Damit kann das Sensorsignal des Radar-Sensors indikativ für den Knickwinkel sein.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens umfasst der Knickwinkelsensor zumindest einen Hallsensor und/oder einen optischen Sensor, insbesondere eine Rückfahrkamera.
Der Knickwinkelsensor ist vorzugsweise dazu eingerichtet, einen Knickwinkel mit einer Genauigkeit von wenigstens +/- 5°, bevorzugt +/- 3°, weiter bevorzugt +/- 2° zu messen. Insbesondere ist der Knickwinkelsensor in der Anhängevorrichtung integriert.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist das Verfahren ferner auf: Ermitteln des Plausibilisierungsmodells in Abhängigkeit des empfangenen aktuellen Knickwinkels und des empfangenen Sensorsignals und/oder Parametrieren des Plausibilisierungsmodells in Abhängigkeit des empfangenen aktuellen Knickwinkels und des empfangenen Sensorsignals und/oder Kalibrieren des Plausibilisierungsmodells in Abhängigkeit des empfangenen aktuellen Knickwinkels und des empfangenen Sensorsignals, wenn sich das Fahrzeug in einem vorbestimmten Fahrzustand befindet.
Der vorbestimmte Fahrzustand umfasst beispielsweise ein Geradeausfahren und/oder ein Kurvenfahren mit dem gekoppelten Anhänger. Dass das Fahrzeug in dem vorbestimmten Fahrzustand ist, kann beispielsweise auf Basis der Odometriedaten ermittelt werden.
Das Ermitteln des Plausibilisierungsmodells wird insbesondere als die Trainingsphase bezeichnet. Am Ende der Trainingsphase liegt als ein Ergebnis der Trainingsphase das ermittelte Plausibilisierungsmodell vor. Mit diesem wird dann beispielsweise im Betrieb des Fahrzeugs oder beim Fahren mit dem Fahrzeug das Plausibilisieren im Schritt c) durchgeführt. Wenn der Knickwinkelsensor als eine Kamera ausgebildet ist, kann eine Voraussetzung für einen Start der Trainingsphase sein, dass die Sichtbedingungen das Ausführen der Trainingsphase nicht beeinflussen, also beispielsweise Tageslichtverhältnisse vorliegen.
In der Trainingsphase fährt der Fahrer vorzugsweise eine vorbestimmte Distanz oder für eine vorbestimmte Zeitdauer, beispielsweise auf geraden Straßenabschnitten und/oder kurvigen Straßenabschnitten, mit dem Fahrzeug mit gekoppeltem Anhänger.
Gemäß einem zweiten Aspekt wird ein Computerprogrammprodukt vorgeschlagen. Das Computerprogrammprodukt umfasst Befehle, die bei der Ausführung des Programms durch einen Computer diesen veranlassen, das Verfahren gemäß dem ersten Aspekt auszuführen.
Ein Computerprogrammprodukt, wie z.B. ein Computerprogramm-Mittel, kann beispielsweise als Speichermedium, wie z.B. Speicherkarte, USB-Stick, CD-ROM, DVD, oder auch in Form einer herunterladbaren Datei von einem Server in einem Netzwerk bereitgestellt oder geliefert werden. Dies kann zum Beispiel in einem drahtlosen Kommunikationsnetzwerk durch die Übertragung einer entsprechenden Datei mit dem Computerprogrammprodukt oder dem Computerprogramm-Mittel erfolgen.
Gemäß einem dritten Aspekt wird ein Fahrassistenzsystem für ein Fahrzeug, das mittels einer Anhängevorrichtung mit einem Anhänger koppelbar ist, vorgeschlagen. Das Fahrassistenzsystem umfasst eine erste Empfangseinheit zum Empfangen eines aktuellen Knickwinkels von einem Knickwinkelsensor des Fahrzeugs, wobei der aktuelle Knickwinkel einen Winkel zwischen einer Fahrzeuglängsachse des Fahrzeugs und einer Anhängerlängsachse des mit dem Fahrzeug gekoppelten Anhängers umfasst. Weiterhin weist das Fahrassistenzsystem eine zweite Empfangseinheit zum Empfangen eines für den mit dem Fahrzeug gekoppelten Anhänger indikativen Sensorsignals von zumindest einem weiteren Sensor des Fahrzeugs, eine Plausibilisierungseinheit zum Plausibilisieren des empfangenen aktuellen Knickwinkels anhand des empfangenen Sensorsignals in Abhängigkeit eines Plausibilisierungsmodells, und eine Ausgabeeinheit zum Ausgeben eines Plausibilisierungsergebnisses in Abhängigkeit des Plausibilisierens auf.
Dieses Fahrassistenzsystem weist dieselben Vorteile auf, die für das Verfahren gemäß dem ersten Aspekt beschrieben sind. Die Ausführungsformen und Merkmale, die für das Verfahren gemäß dem ersten Aspekt vorgeschlagen sind, können ebenso Merkmale und Ausführungsformen des Fahrassistenzsystems in einer entsprechenden Art und Weise ausbilden.
Die jeweilige Einheit des Fahrassistenzsystems, zum Beispiel die erste Empfangseinheit, die zweite Empfangseinheit, die Plausibilisierungseinheit und die Ausgabeeinheit, kann hardwaretechnisch und/oder auch softwaretechnisch implementiert sein. Bei einer hardwaretechnischen Implementierung kann die jeweilige Einheit als ein Computer, als eine CPU (zentrale Verarbeitungseinheit), als eine ASIC (anwendungsspezifische integrierte Schaltung) oder als eine PLC (speicherprogrammierbare Steuerung) ausgebildet sein. Bei einer softwaretechnischen Implementierung kann die jeweilige Einheit als ein Computerprogrammprodukt, als eine Funktion, als ein Algorithmus, als eine Routine, als Teil eines Programmcodes oder als ausführbares Objekt ausgebildet sein. Weiterhin kann das Fahrassistenzsystem und/oder jede Einheit als Teil einer Steuereinheit des Fahrzeugs, wie eine ECU (engl. engine control unit) oder dergleichen, ausgebildet sein.
Gemäß einem vierten Aspekt wird ein Fahrzeug vorgeschlagen, das mittels einer Anhängevorrichtung mit einem Anhänger koppelbar ist und zumindest einen Knickwinkelsensor, einen weiteren Sensor und ein Fahrassistenzsystem gemäß dem dritten Aspekt umfasst.
Weitere mögliche Implementierungen der Erfindung umfassen auch nicht explizit genannte Kombinationen von zuvor oder im Folgenden bezüglich der Ausführungsbeispiele beschriebenen Merkmale oder Ausführungsformen. Dabei wird der Fachmann auch Einzelaspekte als Verbesserungen oder Ergänzungen zu der jeweiligen Grundform der Erfindung hinzufügen.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Aspekte der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche sowie der im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispiele der Erfindung. Im Weiteren wird die Erfindung anhand von bevorzugten Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigelegten Figuren näher erläutert.

1 zeigt eine schematische Ansicht eines Fahrzeugs mit einem an das Fahrzeug gekoppelten Anhänger;
2 zeigt eine weitere schematische Ansicht des Fahrzeugs mit gekoppeltem Anhänger;
3 zeigt ein schematisches Blockdiagramm einer ersten Ausführungsform eines Plausibilisierungsmodells;
4 zeigt ein schematisches Blockdiagramm einer zweiten Ausführungsform des Plausibilisierungsmodells;
5 zeigt ein schematisches Blockdiagramm einer dritten Ausführungsform des Plausibilisierungsmodells;
6 zeigt ein schematisches Blockdiagramm eines Beispiels für ein Verfahren zum Betreiben eines Fahrassistenzsystems;
7 zeigt eine dritte schematische Ansicht eines Fahrzeugs mit einem an das Fahrzeug gekoppelten Anhänger; und
8 zeigt ein schematisches Blockdiagramm eines Fahrassistenzsystems.

In den Figuren sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit denselben Bezugszeichen versehen worden, sofern nichts anderes angegeben ist.
1 zeigt eine schematische Ansicht eines Fahrzeugs 100, beispielsweise eines Autos, mit vier Rädern 102. Das Auto 100 ist über eine Anhängevorrichtung 101 mit einem Anhänger 104 gekoppelt. Der Anhänger 104 umfasst zwei Räder 103. Das Auto 100 umfasst ein Fahrassistenzsystem 110, welches in 8 genauer erläutert ist.
Das Auto 100 weist ferner zumindest einen Knickwinkelsensor 120 zum Erfassen eines aktuellen Knickwinkels α_AK (siehe 2 - 5, 7 oder 8) auf. In der 1 sind zwei Knickwinkelsensoren 120 dargestellt. Der aktuelle Knickwinkel α_AK umfasst einen Winkel zwischen einer Fahrzeuglängsachse FLA (siehe 2 oder 7) des Fahrzeugs 100 und einer Anhängerlängsachse ALA (siehe 2 oder 7) des mit dem Fahrzeug 100 gekoppelten Anhängers 104. In 1 ist einer der Knickwinkelsensoren 120 als ein Hallsensor in der Anhängevorrichtung 101 integriert, und der weitere Knickwinkelsensor 120 umfasst eine Rückfahrkamera, welche in 1 an einer Heckscheibe des Fahrzeugs 100 integriert ist. Es sei angemerkt, dass es ausreichend ist, wenn einer der beiden dargestellten Knickwinkelsensoren 120 vorhanden ist. Das Auto 100 weist zumindest einen weiteren Sensor 130 auf. In der 1 sind eine Vielzahl an weiteren Sensoren 130 dargestellt. Der weitere Sensor 130 umfasst beispielsweise einen optischen Sensor, insbesondere eine Kamera, einen Ultraschallsensor, einen Radar-Sensor und/oder einen Lidar-Sensor. Beispielsweise ist der optische Sensor 130 dazu eingerichtet, ein Bild von einer Umgebung des Autos 100, insbesondere von dem Anhänger 104 zu erfassen, und das erfasste Bild als ein Sensorsignal SEN (siehe 3 - 5 sowie 8) auszugeben.
Der weitere Sensor 130 kann ferner als ein Fahrzustandssensor ausgebildet sein, welcher einen Raddrehzahlsensor und/oder einen Lenkwinkelsensor zum Ausgeben von Odometriedaten ODAT (siehe 5) umfasst. Es sei angemerkt, dass mehr als ein Fahrzustandssensor 130 in dem Fahrzeug 100 vorhanden sein kann. Ferner kann das Fahrzeug 100 weitere und/oder andere Sensoren aufweisen.
2 zeigt eine weitere schematische Ansicht eines Fahrzeugs 100 mit gekoppeltem Anhänger 104. Beispielsweise handelt es sich dabei um das Fahrzeug 100 und den Anhänger 104 der 1. Hierbei weist das Fahrzeug 100 einen linken und einen rechten Außenspiegel 105 auf, an welchem jeweils ein als eine Kamera ausgebildeter weiterer Sensor 130 angebracht ist. 2 zeigt ferner einen Ausschnitt A1 eines Kamerabildes, welches mit der Kamera 130 des rechten Außenspiegels 105 erfasst wurde. Zusätzlich dazu zeigt 2 einen Ausschnitt A2 eines Kamerabildes, welches mit der Kamera 130 des linken Außenspiegels 105 erfasst wurde.
2 zeigt ein Beispiel eines für den Anhänger 104 indikativen Sensorsignals SEN (siehe 3 - 5 und 8), das von den Kameras 130 empfangen wird. Die an dem linken Außenspiegel 105 angeordnete Kamera 130 erfasst einen Abschnitt des Fahrzeugs 100 und einen Bereich der Umgebung U (siehe Ausschnitt A2). Der Anhänger 104 ist nicht in dem Erfassungsbereich dieser Kamera 130. Infolgedessen ist das Sensorsignal SEN indikativ dafür, dass der Anhänger 104 nicht nach links abgeknickt ist. Ein plausibler Wert für den aktuellen Knickwinkel kann damit nicht in einem Bereich liegen, der einem Abknicken nach links entspricht. Die an dem rechten Außenspiegels 105 angeordnete Kamera 130 erfasst einen Abschnitt des Fahrzeug 100, einen Abschnitt des gekoppelten Anhängers 104 und einen Bereich der Umgebung U (siehe Ausschnitt A1), da der Anhänger 104 in dem Erfassungsbereich dieser Kamera 130 ist. Die von dem Anhänger 104 in dem Bild der Kamera 130 bedeckte Fläche ist beispielsweise ein Maß für den Knickwinkel. Dementsprechend kann von der von dem Anhänger 104 bedeckten Fläche auf den Knickwinkel geschlossen werden und/oder es kann eine Wahrscheinlichkeit dafür ermittelt werden, dass der aktuelle Knickwinkel in einem bestimmten Wertebereich liegt.
3 zeigt ein schematisches Blockdiagramm einer ersten Ausführungsform eines Plausibilisierungsmodells PM. In 3 wird ein von einem Knickwinkelsensor 120 (siehe 1, 2 oder 7) empfangener aktueller Knickwinkel α_AK in einen ersten Vergleichsblock V1 des Plausibilisierungsmodells PM eingegeben. Ein von dem weiteren Sensor 130 (siehe 1, 2 oder 7) empfangenes Sensorsignal SEN wird in einen Funktionsblock FB des Plausibilisierungsmodells PM eingegeben. Der Funktionsblock FB erzeugt in Abhängigkeit des empfangenen Sensorsignals SEN eine Vorhersage des aktuellen Knickwinkels pred(α_AK), welche ebenfalls in den ersten Vergleichsblock V1 eingegeben wird.
Anschließend wird in dem ersten Vergleichsblock V1 ein Vergleichen zwischen dem empfangenen aktuellen Knickwinkel α_AK und der Vorhersage des aktuellen Knickwinkels pred(α_AK) durchgeführt. Im Zuge dieses Vergleichens wird insbesondere eine Differenz DIFF zwischen dem empfangenen aktuellen Knickwinkel α_AK und der Vorhersage des aktuellen Knickwinkels pred(α_AK) berechnet. Die Differenz DIFF wird dann in einen zweiten Vergleichsblock V2 des Plausibilisierungsmodells PM eingegeben. In dem zweiten Vergleichsblock V2 wird die Differenz DIFF beispielsweise mit einem Schwellwert verglichen.
Wenn beispielsweise die Differenz DIFF größer als der Schwellwert ist, kann daraus abgeleitet werden, dass der empfangene aktuelle Knickwinkel α_AK unplausibel ist. Das Plausibilisierungsergebnis gibt in diesem Fall somit an, dass der empfangene aktuelle Knickwinkel α_AK unplausibel ist. Dann wird ein eingeschränkter Betriebsmodus MOD2 des Fahrassistenzsystems 110 (siehe 1 oder 8) eingestellt. Alternativ oder zusätzlich kann ein Hinweis NOTE an einen Fahrer des Fahrzeugs 100 (siehe 1, 2 oder 7) ausgegeben werden.
Falls die Differenz DIFF kleiner als der Schwellwert ist, kann daraus abgeleitet werden, dass der empfangene aktuelle Knickwinkel α_AK plausibel ist. Das Plausibilisierungsergebnis gibt in diesem Fall damit an, dass der empfangene aktuelle Knickwinkel α_AK plausibel ist. Dann wird beispielsweise ein Normalmodus NMOD des Fahrassistenzsystems 110 eingestellt oder beibehalten.
4 zeigt ein schematisches Blockdiagramm einer zweiten Ausführungsform des Plausibilisierungsmodells PM. In 4 wird ein von einem Knickwinkelsensor 120 (siehe 1, 2 oder 7) empfangener aktueller Knickwinkel α_AK in einen Funktionsblock FB des Plausibilisierungsmodells PM eingegeben. Ein von einem weiteren Sensor 130 (siehe 1, 2 oder 7) empfangenes Sensorsignal SEN wird ebenfalls in den Funktionsblock FB eingegeben.
Der Funktionsblock FB umfasst insbesondere eine Funktion, die in Abhängigkeit des empfangenen Sensorsignals SEN und in Abhängigkeit des empfangenen aktuellen Knickwinkels α_AK einen Prozentwert einer bedingten Wahrscheinlichkeit P (α_AK | SEN) dafür ausgibt, dass der tatsächliche Knickwinkel den Wert des empfangenen aktuellen Knickwinkels α_AK aufweist. Beispielsweise ist der Prozentwert der bedingten Wahrscheinlichkeit P (α_AK | SEN) am Ausgang des Funktionsblocks FB 60%. Der Prozentwert von 60% wird dann in einen Vergleichsblock V des Plausibilisierungsmodells PM eingegeben.
Der Vergleichsblock V umfasst insbesondere einen Schwellwert, welcher als ein Prozentwert angegeben ist. Der Schwellwert beträgt beispielsweise 70%. Andere Prozentwerte sind in Ausführungsformen ebenfalls möglich. Vorzugsweise wird in dem Vergleichsblock V ein Vergleichen zwischen dem Prozentwert der bedingten Wahrscheinlichkeit P (a_AK | SEN) und dem Prozentwert des zweiten Schwellwerts durchgeführt. Insbesondere da 60% < 70% ergibt sich aus dem Vergleichen, dass der Prozentwert der bedingten Wahrscheinlichkeit P (a_AK | SEN) kleiner als der Schwellwert ist. Dies bedeutet, dass der empfangene aktuelle Knickwinkel α_AK unplausibel ist. Somit gibt das Plausibilisierungsergebnis in diesem Fall an, dass der empfangene aktuelle Knickwinkel α_AK unplausibel ist. Dann kann das Fahrassistenzsystem 110 (siehe 1 oder 8) einen Hinweis NOTE an den Fahrer des Fahrzeugs 100 ausgeben. Alternativ oder zusätzlich wird in diesem Fall ein eingeschränkter Betriebsmodus MOD2 des Fahrassistenzsystems 110 eingestellt.
Wenn andererseits beispielhaft der Prozentwert der bedingten Wahrscheinlichkeit P (a_AK I SEN) 80% beträgt, ergibt sich aus dem Vergleichen in dem Vergleichsblock V, dass der Prozentwert der bedingten Wahrscheinlichkeit P (a_AK | SEN) größer als der Schwellwert ist. Dies bedeutet insbesondere, dass der empfangene aktuelle Knickwinkel α_AK plausibel ist. Somit gibt das Plausibilisierungsergebnis in diesem Fall an, dass der empfangene aktuelle Knickwinkel α_AK plausibel ist. Infolgedessen wird ein Normalmodus NMOD des Fahrassistenzsystems 110 eingestellt oder beibehalten.
5 zeigt ein schematisches Blockdiagramm einer dritten Ausführungsform des Plausibilisierungsmodells PM. Die dritte Ausführungsform des Plausibilisierungsmodells PM umfasst, bis auf den Vergleichsblock V2, das Plausibilisierungsmodell PM der 3, welches nachfolgend in 5 als erstes Plausibilisierungsmodell PM1 bezeichnet wird.
Die dritte Ausführungsform des Plausibilisierungsmodells PM umfasst weiterhin einen Evaluierungsblock EB. In diesen wird die in 3 berechnete Differenz DIFF (in 5 nachfolgend als erste Differenz DIFF1 bezeichnet) eingegeben.
Zusätzlich umfasst die dritte Ausführungsform des Plausibilisierungsmodells PM ein zweites Plausibilisierungsmodell PM2. Hierbei werden Odometriedaten ODAT von einem der weiteren Sensoren 130 (siehe 1, 2 oder 7) empfangen, welche beispielsweise einen Raddrehzahlsensor (siehe 1) umfassen. Das zweite Plausibilisierungsmodell PM2 umfasst ein kinematisches Modell KM von dem Fahrzeug 100 (siehe 1, 2 oder 7) mit dem an das Fahrzeug 100 gekoppelten Anhänger 104 (siehe 1, 2 oder 7). Auf Basis des kinematischen Modells KM und der Odometriedaten ODAT wird insbesondere ein Modell-Knickwinkel α_MK berechnet.
Der Modell-Knickwinkel α_MK wird dann in einen Vergleichsblock V des zweiten Plausibilisierungsmodells PM2 eingegeben. Zusätzlich wird in den Vergleichsblock V der empfangene aktuelle Knickwinkel α_AK eingegeben. In dem Vergleichsblock V wird ein Vergleichen zwischen dem Modell-Knickwinkel α_MK und dem empfangenen aktuellen Knickwinkel α_AK durchgeführt. Im Zuge des Vergleichens wird eine zweite Differenz DIFF2 zwischen den beiden Knickwinkeln α_MK, α_AK berechnet. Anschließend wird die zweite Differenz DIFF2 in den Evaluierungsblock EB eingegeben.
In dem Evaluierungsblock EB wird insbesondere die erste Differenz DIFF1 in einen nicht dargestellten ersten Vergleichsblock des Evaluierungsblock EB eingegeben. Ferner wird die zweite Differenz DIFF2 beispielsweise in einen nicht dargestellten zweiten Vergleichsblock des Evaluierungsblocks EB eingegeben. Der erste Vergleichsblock umfasst hierbei beispielsweise einen ersten Schwellwert und der zweite Vergleichsblock umfasst einen zweiten Schwellwert.
Die erste Differenz DIFF1 wird anschließend in dem ersten Vergleichsblock mit dem ersten Schwellwert verglichen. Wenn beispielsweise die erste Differenz DIFF1 kleiner als der erste Schwellwert ist, folgt daraus, dass der empfangene aktuelle Knickwinkel α_AK plausibel ist. Somit gibt ein Plausibilisierungsergebnis an, dass der empfangene aktuelle Knickwinkel α_AK plausibel ist. Anschließend wird insbesondere ein Normalmodus NMOD des Fahrassistenzsystems 110 (siehe 1 oder 8) eingestellt oder beibehalten.
Wenn beispielsweise die erste Differenz DIFF1 größer als der erste Schwellwert ist, folgt daraus, dass der empfangene aktuelle Knickwinkel α_AK nicht vollständig plausibel ist. Es wird daher eine zweite Plausibilisierung in dem zweiten Vergleichsblock durchgeführt. In dem zweiten Vergleichsblock wird die zweite Differenz DIFF2 mit dem zweiten Schwellwert verglichen.
Wenn beispielsweise die zweite Differenz DIFF2 kleiner als der zweite Schwellwert ist, folgt daraus, dass der empfangene aktuelle Knickwinkel α_AK im Rahmen des zweiten Plausibilisierens plausibel ist. Da jedoch die erste Plausibilisierung auf Basis der ersten Differenz DIFF1 und dem ersten Schwellwert in dem ersten Vergleichsblock fehlgeschlagen ist, gilt der aktuelle Knickwinkel stark fehlerbehaftet und damit nicht uneingeschränkt plausibel. Das Plausibilisierungsergebnis umfasst beispielsweise die Angabe, dass der empfangene aktuelle Knickwinkel α_AK zu 60% plausibel ist. Es wird beispielsweise ein erster eingeschränkter Betriebsmodus MOD1 des Fahrassistenzsystems 110 eingestellt, in dem bestimmte Assistenzfunktionen, die für einen sicheren Betrieb einen vollständig plausiblen Knickwinkel benötigen, nur beschränkt ausgeführt werden und/oder nicht zur Verfügung stehen. Zusätzlich kann auch ein Hinweis NOTE an einen Fahrer des Fahrzeugs 100 ausgegeben werden.
Falls beispielsweise die zweite Differenz DIFF2 größer als der zweite Schwellwert ist, folgt daraus, dass der empfangene aktuelle Knickwinkel α_AK auch im Rahmen des zweiten Plausibilisierens unplausibel ist. Somit gibt ein Plausibilisierungsergebnis an, dass der empfangene aktuelle Knickwinkel α_AK unplausibel ist. Es wird dann beispielsweise ein zweiter eingeschränkter Betriebsmodus MOD2 des Fahrassistenzsystems 110 eingestellt. Der zweite eingeschränkte Betriebsmodus MOD2 ist hierbei insbesondere stärker eingeschränkt als der erste eingeschränkte Betriebsmodus, das heißt, dass beispielsweise mehr Assistenzfunktionen beschränkt ausgeführt werden und/oder nicht zur Verfügung stehen und/oder dass Beschränkungen in Assistenzfunktionen stärker sind. Zusätzlich kann auch der Hinweis NOTE an den Fahrer des Fahrzeugs 100 ausgegeben werden.
6 zeigt ein schematisches Blockdiagramm eines Beispiels eines Verfahrens zum Betreiben eines Fahrassistenzsystems 110 (siehe 1 oder 8) für ein Fahrzeug 100 (siehe 1, 2 oder 7), das mittels einer Anhängevorrichtung 101 (siehe 1, 2 oder 7) mit einem Anhänger 104 (siehe 1, 2 oder 7) koppelbar ist. Das Verfahren kann insbesondere zum Betreiben des Fahrassistenzsystems 110 des Fahrzeugs 100 der 1, 2 oder 7 verwendet werden.
In einem ersten Schritt S1 wird ein aktueller Knickwinkel α_AK (siehe 2 - 5, 7 oder 8) von einem Knickwinkelsensor 120 (siehe 1, 2 oder 7) des Fahrzeugs 100 empfangen. Der aktuelle Knickwinkel α_AK umfasst einen Winkel zwischen einer Fahrzeuglängsachse FLA (siehe 2 oder 7) des Fahrzeugs 100 und einer Anhängerlängsachse ALA (siehe 2 oder 7) des mit dem Fahrzeug 100 gekoppelten Anhängers 104. In einem zweiten Schritt S2 wird ein für den mit dem Fahrzeug 100 gekoppelten Anhänger 104 indikatives Sensorsignal SEN (siehe 3 - 5 oder 8) von zumindest einem weiteren Sensor 130 (siehe 1, 2 oder 7) des Fahrzeugs 100 empfangen. Ferner wird in einem dritten Schritt S3 der empfangene aktuelle Knickwinkel α_AK anhand des empfangenen Sensorsignals SEN in Abhängigkeit eines Plausibilisierungsmodells PM (siehe 3 - 5) plausibilisiert. Beispielsweise umfasst das Plausibilisierungsmodell PM eine Beschreibung einer vorbestimmten Korrelation zwischen dem aktuellen Knickwinkel α_AK und dem empfangenen Sensorsignal SEN. Hierbei umfasst der dritte Schritt S3 ein Überprüfen, ob der aktuelle Knickwinkel α_AK und das empfangene Sensorsignal SEN die vorbestimmte Korrelation aufweisen.
Alternativ erfolgt das Plausibilisieren des empfangenen aktuellen Knickwinkels α_AK in dem dritten Schritt S3 anhand von ersten empfangenen Sensorsignalen SEN von ersten weiteren Sensoren 130 in Abhängigkeit eines ersten Plausibilisierungsmodells PM1 (siehe 5) und zusätzlich anhand von zweiten empfangenen Sensorsignalen SEN von zweiten weiteren Sensoren 130 in Abhängigkeit eines zweiten Plausibilisierungsmodells PM2 (siehe 5).
In einem vierten Schritt S4 wird ein Plausibilisierungsergebnis in Abhängigkeit des Plausibilisierens des dritten Schritts S3 ausgeben.
Durch dieses Verfahren wird in vorteilhafter Weise verhindert, dass das Fahrassistenzsystem 110 auf Basis eines unplausiblen Knickwinkels Fahrassistenzfunktionen ausführt, was zu einem gefährlichen Fahrzustand führen könnte.
7 zeigt eine dritte schematische Ansicht eines Fahrzeugs 100 mit einem an das Fahrzeug 100 gekoppelten Anhänger 104. Das Beispiel der 7 zeigt eine Situation, in welcher ein empfangener aktueller Knickwinkel α_AK unplausibel ist. In 7 ist ein tatsächlich vorhandener Knickwinkel α_TRUE zwischen einer Fahrzeuglängsachse FLA und einer Anhängerlängsachse ALA dargestellt. Der tatsächlich vorhandene Knickwinkel α_TRUE beträgt beispielsweise -28°.
Beispielsweise ergibt sich aus dem Plausibilisierungsmodell PM (siehe 3 - 5), dass ein plausibler Wert für den aktuellen Knickwinkel in einem Bereich zwischen -25° und -35° liegt. Der empfangene aktuelle Knickwinkel α_AK beträgt beispielsweise +10°. Da die Differenz zwischen dem Bereich zwischen -25° und -35° und +10° zu groß ist, wird als ein Plausibilisierungsergebnis ausgegeben, dass der empfangene aktuelle Knickwinkel α_AK unplausibel ist. Basierend hierauf können Maßnahmen, wie beispielsweise ein Ausgeben eines Hinweis NOTE (siehe 3 - 5) an einen Fahrer und/oder ein Einstellen des Fahrassistenzsystems 110 in einen eingeschränkten Betriebsmodus MOD1, MOD2 (siehe 3 - 5), durchgeführt werden.
8 zeigt ein schematisches Blockdiagramm eines Fahrassistenzsystems 110, beispielsweise des Fahrassistenzsystems 110 des Fahrzeugs 100, welches in 1 gezeigt ist und welches mittels einer Anhängevorrichtung 101 (siehe 1, 2 oder 7) mit einem Anhänger 104 (siehe 1, 2 oder 7) koppelbar ist.
Das Fahrassistenzsystem 110 weist eine erste Empfangseinheit 112 zum Empfangen eines aktuellen Knickwinkels α_AK (siehe 2 - 5, 7 oder 8) von einem Knickwinkelsensor 120 (siehe 1, 2 oder 7) des Fahrzeugs 100 auf. Dabei umfasst der aktuelle Knickwinkel α_AK einen Winkel zwischen einer Fahrzeuglängsachse FLA (siehe 2 oder 7) des Fahrzeugs 100 und einer Anhängerlängsachse ALA (siehe 2 oder 7) des mit dem Fahrzeug 100 gekoppelten Anhängers 104. Ferner weist das Fahrassistenzsystem 110 eine zweite Empfangseinheit 114 zum Empfangen eines für den mit dem Fahrzeug 100 gekoppelten Anhänger 104 indikativen Sensorsignals SEN (siehe 3 - 5 oder 8) von zumindest einem weiteren Sensor 130 (siehe 1, 2 oder 7) des Fahrzeugs 100 auf. Weiter umfasst das Fahrassistenzsystem 110 eine Plausibilisierungseinheit 116 zum Plausibilisieren des empfangenen aktuellen Knickwinkels α_AK anhand des empfangenen Sensorsignals SEN in Abhängigkeit eines Plausibilisierungsmodells PM (siehe 3 - 5) sowie eine Ausgabeeinheit 118 zum Ausgeben eines Plausibilisierungsergebnisses in Abhängigkeit des Plausibilisierens. Das Fahrassistenzsystems 110 kann insbesondere dazu ausgebildet sein, das Verfahren gemäß 6 auszuführen.
Obwohl die vorliegende Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen beschrieben wurde, ist sie vielfältig modifizierbar.
Bezugszeichenliste

100: Fahrzeug
101: Anhängevorrichtung
102: Rad
103: Rad
104: Anhänger
105: Außenspiegel
110: Fahrassistenzsystem
112: Empfangseinheit
114: Empfangseinheit
116: Plausibilisierungseinheit
118: Ausgabeeinheit
120: Knickwinkelsensor
130: weiterer Sensor
αAK: Knickwinkel
αMK: Modell-Knickwinkel
αTRUE: Knickwinkel
A1: Ausschnitt
A2: Ausschnitt
ALA: Anhängerlängsachse
DIFF: Differenz
DIFF1: Differenz
DIFF2: Differenz
EB: Evaluierungsblock
FB: Funktionsblock
FLA: Fahrzeuglängsachse
KM: kinematisches Modell
MOD1: eingeschränkter Betriebsmodus
MOD2: eingeschränkter Betriebsmodus
NMOD: Normalmodus
NOTE: Hinweis
ODAT: Odometriedaten
P (aAK | SEN): bedingte Wahrscheinlichkeit
PM: Plausibilisierungsmodell
PM1: Plausibilisierungsmodell
PM2: Plausibilisierungsmodell
pred(αAK): Vorhersage
SEN: Sensorsignal
S1: Verfahrensschritt
S2: Verfahrensschritt
S3: Verfahrensschritt
S4: Verfahrensschritt
U: Umgebung
V: Vergleichsblock
V1: Vergleichsblock
V2: Vergleichsblock

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 102004059596 A1 [0003]

Claims

Verfahren zum Betreiben eines Fahrassistenzsystems (110) für ein Fahrzeug (100), das mittels einer Anhängevorrichtung (101) mit einem Anhänger (104) koppelbar ist, wobei das Verfahren umfasst: a) Empfangen (S1) eines aktuellen Knickwinkels (α_AK) von einem Knickwinkelsensor (120) des Fahrzeugs (100), wobei der aktuelle Knickwinkel (α_AK) einen Winkel zwischen einer Fahrzeuglängsachse (FLA) des Fahrzeugs (100) und einer Anhängerlängsachse (ALA) des mit dem Fahrzeug (100) gekoppelten Anhängers (104) umfasst, b) Empfangen (S2) eines für den mit dem Fahrzeug (100) gekoppelten Anhänger (104) indikativen Sensorsignals (SEN) von zumindest einem weiteren Sensor (130) des Fahrzeugs (100), c) Plausibilisieren (S3) des empfangenen aktuellen Knickwinkels (α_AK) anhand des empfangenen Sensorsignals (SEN) in Abhängigkeit eines Plausibilisierungsmodells (PM), und d) Ausgeben (S4) eines Plausibilisierungsergebnisses in Abhängigkeit des Plausibilisierens (S3).
Verfahren nach Anspruch 1, ferner aufweisend: Einstellen eines Betriebsmodus (NMOD, MOD1, MOD2) des Fahrassistenzsystems (110) aus einer Anzahl von unterschiedlichen Betriebsmodi (NMOD, MOD1, MOD2) und/oder Ausgeben eines Hinweises (NOTE) an einen Fahrer des Fahrzeugs (100) in Abhängigkeit des Plausibilisierungsergebnisses.
Verfahren nach Anspruch 2, wobei die Anzahl von unterschiedlichen Betriebsmodi einen Normalmodus (NMOD), in welchem ein Fahrer des Fahrzeugs (100) beim Fahren mit gekoppeltem Anhänger (104) unterstützt wird, einen ersten eingeschränkten Betriebsmodus (MOD1), in welchem zumindest eine Funktion des Fahrassistenzsystems (110) zur Unterstützung des Fahrers beim Fahren mit gekoppeltem Anhänger (104) eingeschränkt ausgeführt wird, und/oder einen zweiten eingeschränkten Betriebsmodus (MOD2), in welchem zumindest eine Funktion des Fahrassistenzsystems (110) zur Unterstützung des Fahrers beim Fahren mit gekoppeltem Anhänger (104) deaktiviert ist, umfasst.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Plausibilisierungsmodell (PM) eine Beschreibung einer vorbestimmten Korrelation zwischen dem aktuellen Knickwinkel (α_AK) und dem empfangenen Sensorsignal (SEN) umfasst, wobei der Schritt c) ein Überprüfen umfasst, ob der aktuelle Knickwinkel (α_AK) und das empfangene Sensorsignal (SEN) die vorbestimmte Korrelation aufweisen.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Plausibilisierungsmodell (PM) eine Funktion umfasst, die in Abhängigkeit des empfangenen Sensorsignals (SEN) eine Wahrscheinlichkeit (P (α_AK | SEN)) dafür ausgibt, dass der aktuelle Knickwinkel (α_AK) einen bestimmten Wert aufweist oder in einem bestimmten Wertebereich liegt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der zumindest eine weitere Sensor (130) einen Raddrehzahlsensor und/oder einen Lenkwinkelsensor zum Ausgeben von Odometriedaten (ODAT) umfasst, wobei das Plausibilisierungsmodell (PM) ein kinematisches Modell (KM) des Fahrzeugs (100) mit dem an das Fahrzeug (100) gekoppelten Anhänger (104) umfasst, und wobei der Schritt c) ein Ermitteln eines Modell-Knickwinkels (α_MK) auf Basis des kinematischen Modells (KM) und der Odometriedaten (ODAT) sowie ein Vergleichen des Modell-Knickwinkels (α_MK) mit dem aktuellen Knickwinkel (α_AK) umfasst.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Schritt c) ferner umfasst: Plausibilisieren des empfangenen aktuellen Knickwinkels (α_AK) anhand von ersten empfangenen Sensorsignalen von ersten weiteren Sensoren (130) in Abhängigkeit eines ersten Plausibilisierungsmodells (PM1) und Plausibilisieren des empfangenen aktuellen Knickwinkels (α_AK) anhand von zweiten empfangenen Sensorsignalen von zweiten weiteren Sensoren (130) in Abhängigkeit eines zweiten Plausibilisierungsmodells (PM2).
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der zumindest eine weitere Sensor (130) einen optischen Sensor, insbesondere eine Kamera, einen Ultraschallsensor, einen Radar-Sensor und/oder einen Lidar-Sensor umfasst.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Knickwinkelsensor (120) zumindest einen Hallsensor und/oder einen optischen Sensor, insbesondere eine Rückfahrkamera, umfasst.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner aufweisend: Ermitteln des Plausibilisierungsmodells (PM) in Abhängigkeit des empfangenen aktuellen Knickwinkels (α_AK) und des empfangenen Sensorsignals (SEN) und/oder Parametrieren des Plausibilisierungsmodells (PM) in Abhängigkeit des empfangenen aktuellen Knickwinkels und des empfangenen Sensorsignals (SEN) und/oder Kalibrieren des Plausibilisierungsmodells (PM) in Abhängigkeit des empfangenen aktuellen Knickwinkels und des empfangenen Sensorsignals (SEN), wenn sich das Fahrzeug (100) in einem vorbestimmten Fahrzustand befindet.
Computerprogrammprodukt, umfassend Befehle, die bei der Ausführung des Programms durch einen Computer diesen veranlassen, das Verfahren nach einem der Ansprüche 1-10 auszuführen.
Fahrassistenzsystem für ein Fahrzeug (100), das mittels einer Anhängevorrichtung (101) mit einem Anhänger (104) koppelbar ist, wobei das Fahrassistenzsystem (110) umfasst: eine erste Empfangseinheit (112) zum Empfangen eines aktuellen Knickwinkels von einem Knickwinkelsensor (120) des Fahrzeugs (100), wobei der aktuelle Knickwinkel einen Winkel zwischen einer Fahrzeuglängsachse (FLA) des Fahrzeugs (100) und einer Anhängerlängsachse (ALA) des mit dem Fahrzeug (100) gekoppelten Anhängers (104) umfasst, eine zweite Empfangseinheit (114) zum Empfangen eines für den mit dem Fahrzeug (100) gekoppelten Anhänger (104) indikativen Sensorsignals (SEN) von zumindest einem weiteren Sensor (130) des Fahrzeugs (100), eine Plausibilisierungseinheit (116) zum Plausibilisieren des empfangenen aktuellen Knickwinkels anhand des empfangenen Sensorsignals (SEN) in Abhängigkeit eines Plausibilisierungsmodells (PM), und eine Ausgabeeinheit (118) zum Ausgeben eines Plausibilisierungsergebnisses in Abhängigkeit des Plausibilisierens.
Fahrzeug (100), das mittels einer Anhängevorrichtung (101) mit einem Anhänger (104) koppelbar ist, umfassend zumindest einen Knickwinkelsensor (120), einen weiteren Sensor (130) und ein Fahrassistenzsystem (110) nach Anspruch 12.