Die Erfindung betrifft ein Verfahren und ein System zum Bestimmen eines Offsets zwischen einem gemessenen und einem aktuellen Kupplungswinkel zwischen einem Fahrzeug und einem Anhänger.The invention relates to a method and a system for determining an offset between a measured and a current coupling angle between a vehicle and a trailer.
Das Rückwärtsfahren eines Fahrzeugs während des Schleppens eines Anhängers ist für viele Fahrer eine große Herausforderung. Das gilt vor allem für Fahrer, die im Rückwärtsfahren von Fahrzeugen mit angehängten Anhängern ungeübt sind, darunter eventuell auch die, die nicht regelmäßig mit einem Anhänger fahren (die z.B. einen gemieteten Anhänger haben, den eigenen Anhänger nicht regelmäßig verwenden usw.).Reversing a vehicle while towing a trailer is a major challenge for many drivers. This is especially true for drivers who are inexperienced in reversing vehicles with trailers attached, including possibly those who do not drive a trailer regularly (e.g. who have a rented trailer, do not use their own trailer regularly, etc.).
Einer der Gründe ist, dass beim Rückwärtsfahren eines Fahrzeugs mit angehängtem Anhänger Lenkeingaben erforderlich sind, die zu dem normalen Lenken beim Rückwärtsfahren des Fahrzeugs ohne einen angehängten Anhänger umgekehrt sind und/oder das Einschlagen erfordern, um die Kombination aus Fahrzeug und Anhänger zu stabilisieren, bevor ein Querstellungszustand eintritt. Ein anderer Grund besteht darin, dass kleine Fehler beim Lenken während des Rückwärtsfahrens eines Fahrzeugs mit angehängtem Anhänger verstärkt werden, was bewirkt, dass der Anhänger von einem gewünschten Weg abweicht.One of the reasons is that reversing a vehicle with a trailer attached requires steering inputs that are reversed from normal steering when reversing the vehicle without a trailer attached and / or require turning to stabilize the vehicle and trailer combination before a transverse position occurs. Another reason is that small errors in steering are amplified while reversing a vehicle with a trailer attached, causing the trailer to deviate from a desired path.
Aus DE 10 2011 015 033 A1 ist u.a. ein Verfahren zum Bestimmen eines Deichselwinkels zwischen einer Längsachse eines Kraftfahrzeugs und einer Längsachse eines mit dem Kraftfahrzeug verbundenen Anhängers mit einer Deichsel bekannt, wobei zu einer Mehrzahl von durch eine zeitliche Reihenfolge vorgegebenen Zeitpunkten ein Messwert zum Deichselwinkel gemessen wird, sodann zu jedem Zeitpunkt der Mehrzahl von Zeitpunkten in Abhängigkeit von zumindest einer Zustandsgröße des Kraftfahrzeugs und/oder des Anhängers ein Schätzwert zum Deichselwinkel bestimmt und schließlich ein Korrekturfaktor für den Messwert zu jedem Zeitpunkt der Mehrzahl von Zeitpunkten in Abhängigkeit von dem jeweiligen Schätzwert und einem zu einem in der zeitlichen Reihenfolge vorhergehenden Zeitpunkt bestimmten Schätzwert bestimmt wird. Dabei wird der Schätzwert insbesondere in Abhängigkeit von zumindest einer dynamischen Zustandsgröße des Kraftfahrzeugs und/oder den Abmessungen des Kraftfahrzeugs und/oder des Anhängers bestimmt.Out DE 10 2011 015 033 A1 a method for determining a drawbar angle between a longitudinal axis of a motor vehicle and a longitudinal axis of a trailer connected to the motor vehicle with a drawbar is known, with a measured value for the drawbar angle being measured at a plurality of times predetermined by a chronological sequence, then at each point in time the A plurality of points in time depending on at least one state variable of the motor vehicle and / or the trailer, an estimated value for the drawbar angle is determined and finally a correction factor for the measured value at each point in time of the plurality of points in time depending on the respective estimated value and one preceding in the chronological order Time certain estimated value is determined. The estimated value is determined in particular as a function of at least one dynamic state variable of the motor vehicle and / or the dimensions of the motor vehicle and / or the trailer.
Aus US 2004/0130441 A1 ist u.a. ein System zur Abschätzung der Länge einer Zugstange eines von einem Fahrzeug gezogenen Anhängers bekannt, wobei die Abschätzung auf Basis von mit hierzu vorgesehenen Sensoren gemessenen Signalen für den Winkel der Vorderräder, die Fahrzeuggeschwindigkeit, die Gierrate und den Kupplungswinkel zwischen Fahrzeug und Anhänger erfolgt. Dabei ist ein entsprechender Controller zur Abschätzung der Länge der Zugstange insbesondere dazu ausgelegt, den Schätzwert für die Zugstangenlänge erst dann zu berechnen, wenn bestimmte Mindestwerte für die Fahrzeuggeschwindigkeit, die Gierrate und den Kupplungswinkel überschritten werden.Out US 2004/0130441 A1 a system for estimating the length of a drawbar of a trailer pulled by a vehicle is known, the estimation being based on signals measured by sensors provided for this purpose for the angle of the front wheels, the vehicle speed, the yaw rate and the coupling angle between the vehicle and the trailer. A corresponding controller for estimating the length of the drawbar is designed in particular to only calculate the estimated value for the drawbar length when certain minimum values for the vehicle speed, the yaw rate and the coupling angle are exceeded.
Aus US 2004/0222880 A1 ist eine Kupplungsanordnung für eine Fahrzeug/Anhänger-Kombination bekannt, wobei ein Winkelsensor zur Ermittlung eines Kupplungswinkels gemäß einer Ausführungsform für eine Selbstkalibrierung auf Basis von Fahrzeuggeschwindigkeit und Lenkwinkel ausgestaltet ist.Out US 2004/0222880 A1 a coupling arrangement for a vehicle / trailer combination is known, an angle sensor for determining a coupling angle according to one embodiment being designed for self-calibration on the basis of vehicle speed and steering angle.
Die Lösung des vorstehend beschriebenen Problems erfolgt durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 bzw. des Anspruchs 8 sowie durch ein System mit den Merkmalen des Anspruchs 17. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.The problem described above is solved by a method with the features of claim 1 or claim 8 and by a system with the features of claim 17. Advantageous further developments result from the dependent claims.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Bestimmen eines Offsets zwischen einem gemessenen und einem aktuellen Kupplungswinkel zwischen einem Fahrzeug und einem Anhänger bereitgestellt, wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist:
- - Erfassen eines gemessenen Kupplungswinkels mit einem an dem Fahrzeug vorgesehenen Kupplungswinkelsensor;
- - Erfassen eines Lenkwinkels gelenkter Räder des Fahrzeugs;
- - Rückwärtsfahren des Fahrzeugs;
- - Bestimmen, wann während des Rückwärtsfahrens des Fahrzeugs der gemessene Kupplungswinkel und der Lenkwinkel konstant sind; und
- - Bestimmen eines Offsets zwischen dem gemessenen Kupplungswinkel und dem aktuellen Kupplungswinkel, wenn der gemessene Kupplungswinkel und der Lenkwinkel während des Rückwärtsfahrens des Fahrzeugs als konstant bestimmt werden.
According to one aspect of the present invention, a method for determining an offset between a measured and a current hitch angle between a vehicle and a trailer is provided, the method comprising the following steps: - - Detecting a measured coupling angle with a coupling angle sensor provided on the vehicle;
- - Detecting a steering angle of steered wheels of the vehicle;
- - backing up the vehicle;
- Determining when the measured coupling angle and the steering angle are constant while the vehicle is reversing; and
- - Determination of an offset between the measured coupling angle and the current coupling angle if the measured coupling angle and the steering angle are determined to be constant while the vehicle is reversing.
Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Bestimmen eines Offsets zwischen einem gemessenen und einem aktuellen Kupplungswinkel zwischen einem Fahrzeug und einem Anhänger bereitgestellt, wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist:
- - kontinuierliches Erfassen eines gemessenen Kupplungswinkels;
- - kontinuierliches Erfassen eines Lenkwinkels des Fahrzeugs;
- - Bestimmen, wann während eines über eine Distanz oberhalb eines Distanzschwellenwerts erfolgenden Rückwärtsfahrens des Fahrzeugs der gemessene Kupplungswinkel und der Lenkwinkel konstant sind; und
- - Bestimmen eines Offsets zwischen dem gemessenen Kupplungswinkel und dem aktuellen Kupplungswinkel, wenn der gemessene Kupplungswinkel und der Lenkwinkel während des über eine Distanz oberhalb des Distanzschwellenwerts erfolgenden Rückwärtsfahrens des Fahrzeugs als konstant bestimmt werden.
According to another aspect of the present invention, a method for determining an offset between a measured and a current hitch angle between a vehicle and a trailer is provided, the method comprising the following steps: - - Continuous acquisition of a measured coupling angle;
- - continuous detection of a steering angle of the vehicle;
- - Determining when the measured hitch angle and the steering angle are constant while the vehicle is reversing a distance above a distance threshold value; and
- Determination of an offset between the measured hitch angle and the current hitch angle if the measured hitch angle and the steering angle are determined to be constant while the vehicle is reversing over a distance above the distance threshold value.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein System zum Bestimmen eines Offsets zwischen einem gemessenen und einem aktuellen Kupplungswinkel zwischen einem Fahrzeug und einem Anhänger bereitgestellt, mit:
- - einem an dem Fahrzeug vorgesehenen Kupplungswinkelsensor, welcher kontinuierlich einen gemessenen Kupplungswinkel erfasst,
- - einem Lenksensor, welcher kontinuierlich einen Lenkwinkel des Fahrzeugs erfasst, und
- - einer Steuervorrichtung zum Bestimmen eines Offsets zwischen dem gemessenen Kupplungswinkel und dem aktuellen Kupplungswinkel, wenn der gemessene Kupplungswinkel und der Lenkwinkel als konstant bestimmt werden, während das Fahrzeug und der Anhänger rückwärts fahren.
According to a further aspect of the present invention, a system for determining an offset between a measured and a current hitch angle between a vehicle and a trailer is provided, comprising: - - a hitch angle sensor provided on the vehicle, which continuously detects a measured hitch angle,
- - A steering sensor which continuously detects a steering angle of the vehicle, and
- a control device for determining an offset between the measured hitch angle and the current hitch angle if the measured hitch angle and the steering angle are determined to be constant while the vehicle and the trailer are reversing.
Die Erfindung wird nachstehend anhand von in den beigefügten Abbildungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert.The invention is explained in more detail below with reference to the exemplary embodiments shown in the accompanying figures.
Es zeigen:
- 1 eine Kombination aus Fahrzeug und Anhänger, wobei das Fahrzeug ausgelegt ist, um eine Anhängerrückfahr-Unterstützungsfunktionalität gemäß einer Ausführungsform auszuführen;
- 2 eine Ausführungsform des Anhängerrückfahr-Lenkeingabegeräts gemäß 1;
- 3 eine Skizzenansicht, die ein Kinematikmodell zeigt, das konfiguriert ist, um Informationen bereitzustellen, die beim Bereitstellen einer Anhängerrückfahr-Unterstützungsfunktionalität gemäß einer Ausführungsform verwendet werden;
- 4 ein Flussdiagramm, das zu der Anhängerrückfahrunterstützung gehört;
- 5 ein Blockschaltbild, das eine Ausführungsform des Anhängerrückfahr-Unterstützungssystems veranschaulicht, das ein Anhängerrückfahr-Unterstützungssteuermodul mit einem Kupplungswinkelkalibrierungsprogramm hat;
- 6 eine Skizze, die die Geometrie eines Fahrzeugs und eines Anhängers überlagert mit einem zweidimensionalen X-Y-Koordinatensystem veranschaulicht, das Variablen identifiziert, die verwendet werden, um kinematische Informationen des Systems aus Fahrzeug und Anhänger zu berechnen;
- 7 ein Flussdiagramm, das eine Ausführungsform des Kupplungswinkelkalibrierungsprogramms veranschaulicht;
- 8 ein Flussdiagramm, das ein Initiierungsprogramm veranschaulicht, das vor dem Berechnen des Anhängerkupplungswinkeloffsets ausgeführt wird;
- 9 ein Flussdiagramm, das eine zusätzliche Ausführungsform des Kupplungswinkelkalibrierungsprogramms veranschaulicht; und
- 10 ein Flussdiagramm, das ein Verfahren zum Kalibrieren eines Anhängerrückfahr-Unterstützungssystems vor dem Bestimmen eines Offsets des gemessenen Kupplungswinkels veranschaulicht.
Show it: - 1 a combination of vehicle and trailer, the vehicle configured to perform trailer backup assist functionality according to an embodiment;
- 2 an embodiment of the trailer reversing steering input device according to 1 ;
- 3 FIG. 13 is a schematic view showing a kinematics model configured to provide information used in providing trailer backup assist functionality in accordance with an embodiment; FIG.
- 4th a flowchart associated with trailer backup assistance;
- 5 Figure 3 is a block diagram illustrating an embodiment of the trailer backup assist system having a trailer backup assist control module with a hitch angle calibration program;
- 6th Figure 12 is a sketch illustrating the geometry of a vehicle and trailer overlaid with an XY two-dimensional coordinate system that identifies variables used to compute kinematic information of the vehicle and trailer system;
- 7th Fig. 3 is a flow chart illustrating one embodiment of the hitch angle calibration program;
- 8th Fig. 3 is a flow diagram illustrating an initiation program executed prior to calculating the hitch angle offset;
- 9 Fig. 3 is a flow diagram illustrating an additional embodiment of the hitch angle calibration program; and
- 10 Figure 4 is a flow chart illustrating a method for calibrating a trailer backup assist system prior to determining an offset of the measured hitch angle.
Die Offenbarung umfasst eine Anhängerrückfahr-Unterstützungsfunktionalität, die relativ kostengünstig ist und eine intuitive Benutzeroberfläche bietet. Insbesondere sieht eine solche Anhängerrückfahr-Unterstützungsfunktionalität das Steuern der Krümmung eines Wegverlaufs eines Anhängers, der an ein Fahrzeug angehängt ist, vor (d.h. Anhängerwegverlaufsteuerung), indem es einem Fahrer eines Fahrzeugs erlaubt wird, einen gewünschten Weg des Anhängers zu spezifizieren, indem er einen gewünschten Anhängerwegverlauf eingibt, während das Rückfahrmanöver des Fahrzeugs und des Anhängers fortschreitet. Obwohl ein Steuerknopf, ein Satz virtueller Knöpfe oder ein Touchscreen vorgesehen werden können, um die Anhängerwegkrümmungssteuerung zu implementieren, ist die Offenbarung nicht auf irgendeine besondere Benutzeroberflächenkonfiguration, durch die eine gewünschte Anhängerwegkrümmung eingegeben wird, beschränkt. Ferner kann das Lenkrad, in dem Fall, in dem ein Lenkrad mechanisch von den gelenkten Rädern des Fahrzeugs abgekoppelt werden kann, auch als eine Schnittstelle verwendet werden, durch die eine gewünschte Anhängerwegkrümmung eingegeben wird. Wie hier ausführlich beschrieben wird, werden kinematische Informationen eines durch das Fahrzeug und den Anhänger definierten Systems verwendet, um eine Beziehung (d.h. Kinematik) zwischen der Krümmung des Anhängers und dem Lenkwinkel des Fahrzeugs zu berechnen, um Lenkwinkeländerungen des Fahrzeugs zum Verwirklichen des spezifizierten Anhängerwegs zu bestimmen. Lenkbefehle, die den Lenkwinkeländerungen entsprechen, werden verwendet, um ein Lenksystem eines Schleppfahrzeugs zu steuern (z.B. elektrisches Servolenkungssystem („electric power assisted steering“ (EPAS)), um Lenkwinkeländerungen der gelenkten Räder des Fahrzeugs umzusetzen, um den spezifizierten Wegverlauf des Anhängers zu erzielen (z.B. zu approximieren). Das Anhängerrückfahr-Unterstützungssystem steuert automatisch die Kombination aus Fahrzeug und Anhänger, während ein Fahrer das Fahrzeuggetriebe, das Gaspedal und die Bremse benutzt, um die Kombination aus Fahrzeug und Anhänger rückwärts zu fahren. Der Fahrer gibt einen gewünschten Anhängerkrümmungsbefehl ein, indem er eine Eingabevorrichtung, wie zum Beispiel einen Anhängerlenkknopf, verwendet.The disclosure includes trailer backup assist functionality that is relatively inexpensive and offers an intuitive user interface. In particular, such a trailer backup assistance functionality provides for controlling the curvature of a path of a trailer that is attached to a vehicle (ie trailer path control) by allowing a driver of a vehicle to specify a desired path of the trailer by selecting a desired path Enters trailer path as the vehicle and trailer reversing maneuver continues. Although a control button, set of virtual buttons, or a touch screen can be provided to implement trailer curve control, the disclosure is not limited to any particular user interface configuration through which a desired trailer curve is entered. Furthermore, in the event that a steering wheel can be mechanically decoupled from the steered wheels of the vehicle, the steering wheel can also be used as an interface through which a desired trailer path curvature is input. As will be described in detail herein, kinematic information of a system defined by the vehicle and trailer is used to calculate a relationship (ie, kinematics) between the curvature of the trailer and the steering angle of the vehicle in order to correlate changes in steering angle of the vehicle to realize the specified trailer travel determine. Steering commands, which correspond to the changes in the steering angle, are used to control a steering system of a towing vehicle (e.g. electric Power steering system (“electric power assisted steering” (EPAS)) to implement changes in the steering angle of the steered wheels of the vehicle in order to achieve (eg approximate) the specified path of the trailer. The trailer backup assist system automatically controls the vehicle and trailer combination while a driver uses the vehicle transmission, accelerator pedal and brakes to reverse the vehicle and trailer combination. The driver inputs a desired trailer curvature command using an input device such as a trailer steering button.
Die Offenbarung umfasst ferner Ausführungsformen, die auf das Bestimmen eines Kupplungswinkels des Anhängers, der an das Fahrzeug angehängt ist, abzielen. Bei einer solchen Ausführungsform kann das Fahrzeugrückfahr-Unterstützungssystem ein Zielobjekt verwenden, welches an dem Anhänger platziert wird, was es dem Anhängerrückfahr-Unterstützungssystem erlaubt, Informationen zu verwenden, die über Bilderfassung und -verarbeitung des Ziels erfasst werden. Das Zielobjekt ist ein identifizierbares visuelles Zielobjekt, das in einem Bild durch die Videobildgebungskamera aufgenommen und über Bildverarbeitung verarbeitet werden kann. Gemäß einer Ausführungsform kann das Zielobjekt an dem Anhänger befestigt, vorzugsweise innerhalb einer Zielplatzierungszone, so dass die Kamera und die Bildverarbeitung das Zielobjekt und seine Lage an dem Anhänger erfassen können, um anhängerbezogene Informationen zu bestimmen, wie zum Beispiel den Kupplungswinkel zwischen dem Anhänger und dem Schleppfahrzeug.The disclosure further includes embodiments aimed at determining a hitch angle of the trailer attached to the vehicle. In such an embodiment, the vehicle backup assistance system can utilize a target that is placed on the trailer, allowing the trailer backup assistance system to utilize information captured via image capture and processing of the target. The target object is an identifiable visual target object that can be recorded in an image by the video imaging camera and processed via image processing. According to one embodiment, the target object can be attached to the trailer, preferably within a target placement zone, so that the camera and image processing can capture the target object and its location on the trailer in order to determine trailer-related information, such as the hitching angle between the trailer and the trailer Tow vehicle.
Bei solchen Ausführungsformen des offenbarten Anhängerrückfahr-Unterstützungssystems kann es sich als vorteilhaft erweisen, Informationen zu verwenden, die einen Kupplungswinkel zwischen dem Fahrzeug und einem Anhänger, der an dem Fahrzeug befestigt ist, darstellen. Die Offenbarung umfasst Ausführungsformen, die darauf abzielen, einen aktuellen Kupplungswinkel eines Anhängers, der an einem Fahrzeug befestigt ist, zu schätzen. Ein ungenau bestimmter Kupplungswinkel kann zu einer unangemessenen oder ungeeigneten Fahrzeugsystemsteuerung führen, insbesondere, wenn die Kupplungswinkelinformationen wichtig sind, um das Fahrzeugsystem zu steuern, wie zum Beispiel ein Anhängerrückfahr-Unterstützungssystem oder eine Anhängerbremssteuerung.In such embodiments of the disclosed trailer backup assistance system, it may prove advantageous to use information representing a hitch angle between the vehicle and a trailer attached to the vehicle. The disclosure includes embodiments that aim to estimate a current hitch angle of a trailer attached to a vehicle. An inaccurately determined hitch angle can lead to inadequate or unsuitable vehicle system control, especially if the hitch angle information is important to control the vehicle system, such as a trailer backup assist system or a trailer brake control.
Um die Präzision des gemessenen Kupplungswinkels sicherzustellen, weist eine Ausführungsform des Anhängerrückfahr-Unterstützungssystems ein Kupplungswinkelkalibrierungsprogramm auf, um irgendeinen Offset zwischen dem gemessenen Kupplungswinkel und dem aktuellen Kupplungswinkel basierend auf bestimmten Fahrzeug- und/oder Anhängermerkmalen zu bestimmen. Bei einer dieser Ausführungsformen sieht ein Verfahren das Erfassen eines gemessenen Kupplungswinkels mit mindestens einem an dem Fahrzeug vorgesehenen Kupplungswinkelsensor und das Erfassen eines Lenkwinkels der gelenkten Räder des Fahrzeugs vor. Das Verfahren stellt ferner das Rückwärtsfahren und dadurch das Bestimmen eines Offsets zwischen einem gemessenen Kupplungswinkel und einem aktuellen Kupplungswinkel bereit, wenn der gemessene Kupplungswinkel und der Lenkwinkel während des Rückwärtsfahrens des Fahrzeugs konstant sind. Eine andere dieser Ausführungsformen stellt das Vorwärtsfahren des Fahrzeugs im Wesentlichen mit einer Geschwindigkeit gerade oberhalb eines Geschwindigkeitsschwellenwertes bereit, während eine Gierrate des Fahrzeugs erfasst wird und ein gemessener Kupplungswinkel des Anhängers erfasst wird. Ferner stellt das Verfahren das Bestimmen einer Winkelrate basierend auf dem gemessenen Kupplungswinkel bereit, und dann das Bestimmen eines Offsets zwischen dem gemessenen Kupplungswinkel und dem aktuellen Kupplungswinkel, wenn die Gierrate und die Winkelrate im Wesentlichen null sind. Das Offset kann dann verwendet werden, um den tatsächlichen Kupplungswinkel präziser mit dem Anhängerrückfahr-Unterstützungssystem zu manipulieren.To ensure the precision of the measured hitch angle, one embodiment of the trailer backup assist system includes a hitch angle calibration program to determine any offset between the measured hitch angle and the current hitch angle based on certain vehicle and / or trailer characteristics. In one of these embodiments, a method provides for the acquisition of a measured coupling angle with at least one coupling angle sensor provided on the vehicle and the acquisition of a steering angle of the steered wheels of the vehicle. The method further provides reversing and thereby determining an offset between a measured coupling angle and a current coupling angle if the measured coupling angle and the steering angle are constant during reversing of the vehicle. Another of these embodiments provides for the vehicle to be driven forward substantially at a speed just above a speed threshold while a yaw rate of the vehicle is detected and a measured hitch angle of the trailer is detected. The method further provides determining an angular rate based on the measured hitch angle, and then determining an offset between the measured hitch angle and the current hitch angle when the yaw rate and the angular rate are substantially zero. The offset can then be used to more precisely manipulate the actual hitch angle with the trailer backup assist system.
1 zeigt eine Ausführungsform eines Fahrzeugs 100, das zum Ausführen von Anhängerrückfahr-Unterstützungsfunktionalität ausgelegt ist. Ein Anhängerrückfahr-Unterstützungssystem 105 des Fahrzeugs 100 steuert die Krümmung des Wegverlaufs eines Anhängers 110, der an dem Fahrzeug 100 befestigt ist. Eine solche Steuerung wird durch Wechselwirkung eines Servolenkungssystems 115 des Fahrzeugs 100 und des Anhängerrückfahr-Unterstützungssystems 105 durchgeführt. Im Betrieb des Anhängerrückfahr-Unterstützungssystems 105, während das Fahrzeug 100 rückwärts gefahren wird, ist ein Fahrer des Fahrzeugs 100 gelegentlich in der Art und Weise, in der er/sie Lenkeingaben über ein Lenkrad für das Fahrzeug 100 vornehmen kann, beschränkt. Dies ist darauf zurückzuführen, dass das Anhängerrückfahr-Unterstützungssystem 105 in bestimmten Fahrzeugen das Servolenkungssystem 115 steuert und das Servolenkungssystem 115 direkt mit dem Lenkrad gekuppelt ist (d.h. das Lenkrad des Fahrzeugs 100 bewegt sich in Übereinstimmung mit den gelenkten Rädern des Fahrzeugs 100). Eine Mensch-Maschinen-Schnittstellen-(HMI)-Vorrichtung des Rückfahrunterstützungssystems 105, wie zum Beispiel ein Knopf, wird verwendet, um Änderungen der Krümmung eines Wegs des Anhängers 110 zu steuern, indem solche Befehle von der Ausführung an dem Lenkrad des Fahrzeugs 100 abgekoppelt werden. Einige Fahrzeuge, die ausgelegt sind, um Anhängerrückfahr-Unterstützungsfunktionalität in Übereinstimmung mit der Offenbarung bereitzustellen, haben jedoch die Fähigkeit, selektiv Lenkbewegung von der Bewegung lenkbarer Räder des Fahrzeugs 100 abzukoppeln, so dass das Verwenden des Lenkrads zum Steuern von Änderungen in der Krümmung eines Wegs eines Anhängers während einer solchen Anhängerrückfahr-Unterstützung ermöglicht wird. 1 Figure 3 shows an embodiment of a vehicle 100 that is designed to perform trailer backup assist functionality. A trailer reverse assist system 105 of the vehicle 100 controls the curvature of the path of a trailer 110 that is on the vehicle 100 is attached. Such control is achieved through the interaction of a power steering system 115 of the vehicle 100 and the trailer backup assistance system 105 carried out. In operation of the trailer backup support system 105 while the vehicle 100 is driven backwards is a driver of the vehicle 100 occasionally in the manner in which he / she provides steering input through a steering wheel for the vehicle 100 can make, limited. This is due to the fact that the trailer backup support system 105 in certain vehicles, the power steering system 115 controls and the power steering system 115 is directly coupled to the steering wheel (i.e. the steering wheel of the vehicle 100 moves in accordance with the steered wheels of the vehicle 100 ). A man-machine interface (HMI) device of the reversing assistance system 105 , such as a button, is used to make changes to the curvature of a path of the trailer 110 to control by executing such commands on the steering wheel of the vehicle 100 be disconnected. However, some vehicles that are designed to provide trailer backup assist functionality in accordance with the disclosure have the ability to selectively Steering movement from the movement of steerable wheels on the vehicle 100 decouple, so that the use of the steering wheel to control changes in the curvature of a path of a trailer during such trailer backup assistance is enabled.
Die Ausführungsform des Anhängerrückfahr-Unterstützungssystems 105 gemäß 1 weist ein Anhängerrückfahr-Unterstützungssteuermodul 120, ein Anhängerrückfahr-Lenkeingabegerät 125 sowie ein Kupplungswinkelerfassungsgerät 130 auf. Das Anhängerrückfahr-Unterstützungssteuermodul 120 ist mit dem Anhängerrückfahr-Lenkeingabegerät 125 und dem Kupplungswinkelerfassungsgerät 130 verbunden, um zwischen ihnen den Austausch von Informationen zu erlauben. Das Anhängerrückfahr-Unterstützungssystemsteuermodul 120 ist an einem Servolenkungs-Unterstützungssteuermodul 135 des Servolenkungs-Unterstützungssystems 115 angeschlossen, um den Austausch von Informationen zwischen ihnen zu ermöglichen. Ein Lenkwinkelerfassungsgerät 140 des Servolenkungs-Unterstützungssystem 115 ist mit dem Servolenkungs-Unterstützungssteuermodul 135 zum Bereitstellen von Informationen verbunden. Das Anhängerrückfahr-Unterstützungssystem 105 ist auch an einem Bremssystemsteuermodul 145 befestigt, und an einem Antriebsstrangsteuermodul 150, um den Austausch von Informationen zwischen ihnen zu ermöglichen. Gemeinsam definieren das Anhängerrückfahr-Unterstützungssystem 105, das Servolenkungs-Unterstützungssystem 115, das Bremssystemsteuermodul 145, das Antriebsstrangsteuermodul 150 und die Gangschaltvorrichtung (PRNDL) eine Anhängerrückfahr-Unterstützungsarchitektur, die gemäß einer Ausführungsform ausgelegt ist.The embodiment of the trailer backup assist system 105 according to 1 has a trailer backup assist control module 120 , a trailer reversing steering input device 125 as well as a hitch angle detection device 130 on. The trailer reverse assist control module 120 is with the trailer reversing steering input device 125 and the hitch angle detector 130 connected to allow the exchange of information between them. The trailer backup assist system control module 120 is on a power steering assist control module 135 of the power steering assist system 115 connected to enable the exchange of information between them. A steering angle detection device 140 of the power steering assist system 115 is with the power steering assist control module 135 connected to provide information. The trailer backup support system 105 is also on a brake system control module 145 attached, and to a powertrain control module 150 to enable the exchange of information between them. Together we define the trailer backup support system 105 , the power steering assist system 115 , the brake system control module 145 , the powertrain control module 150 and the gear shifting device (PRNDL) is a trailer backup assist architecture configured in accordance with an embodiment.
Das Anhängerrückfahr-Unterstützungssteuermodul 120 ist ausgelegt, um Logik (d.h. Anweisungen) zum Empfangen von Informationen von dem Anhängerrückfahr-Lenkeingabegerät 125, dem Kupplungswinkelerfassungsgerät 130, dem Servolenkungs-Unterstützungssteuermodul 135, dem Bremssystemsteuermodul 145 und dem Antriebsstrangsteuermodul 150 zu implementieren. Das Anhängerrückfahr-Unterstützungssteuermodul 120 (z.B. ein Anhängerkrümmungsalgorithmus davon) erzeugt Fahrzeuglenkinformationen in Abhängigkeit von sämtlichen oder einem Teil der Informationen, die von dem Anhängerrückfahrlenkeingabegerät 125, dem Kupplungswinkelerfassungsgerät 130, dem Servolenkungs-Unterstützungssteuermodul 135, dem Bremssystemsteuermodul 145 und dem Antriebsstrangsteuermodul 150 empfangen werden. Danach werden die Fahrzeuglenkinformationen zu dem Servolenkungs-Unterstützungssteuermodul 135 gegeben, um das Lenken des Fahrzeugs 100 durch das Servolenkungs-Unterstützungssystem 115 zu beeinflussen, um einen veranlassten bzw. vorgesehenen Wegverlauf des Anhängers 110 zu verwirklichen.The trailer reverse assist control module 120 is designed to include logic (ie, instructions) for receiving information from the trailer reverse steering input device 125 , the hitch angle detection device 130 , the power steering assist control module 135 , the brake system control module 145 and the powertrain control module 150 to implement. The trailer reverse assist control module 120 (e.g., a trailer curvature algorithm thereof) generates vehicle steering information depending on all or part of the information received from the trailer reverse steering input device 125 , the hitch angle detection device 130 , the power steering assist control module 135 , the brake system control module 145 and the powertrain control module 150 be received. Thereafter, the vehicle steering information becomes the power steering assist control module 135 given to steering the vehicle 100 through the power steering assist system 115 to influence to an induced or intended route of the trailer 110 to realize.
Das Anhängerrückfahr-Lenkeingabegerät 125 übermittelt an das Anhängerrückfahr-Unterstützungssteuermodul 120 Informationen, die den veranlassten bzw. vorgesehenen Wegverlauf des Anhängers 110 definieren (d.h. Anhängerlenkinformationen). Die Anhängerlenkinformationen können Informationen in Zusammenhang mit einer veranlassten bzw. vorgesehenen Änderung des Wegverlaufs aufweisen (z.B. eine Änderung des Radius der Wegkrümmung), und Informationen in Zusammenhang mit einem Hinweis, dass der Anhänger entlang eines Wegs fahren soll, der durch eine Längsmittenlinienachse des Anhängers definiert ist (d.h. entlang eines i.W. geraden Wegverlaufs). Das Anhängerrückfahr-Lenkeingabegerät 125 kann eine Drehsteuereingabevorrichtung aufweisen, um es einem Fahrer des Fahrzeugs 100 zu ermöglichen, gewünschte Anhängerlenkaktionen zu veranlassen (z.B. Befehle einer gewünschten Änderung des Radius des Wegverlaufs des Anhängers und/oder Befehle, dass der Anhänger entlang eines im Wesentlichen geraden Wegverlaufs fahren soll (gemäß Definition durch die Längsmittenlinienachse des Anhängers). Die Drehsteuereingabevorrichtung kann ein Knopf sein, der um eine Rotationsachse, welche durch eine obere Oberfläche/Seite des Knopfs verläuft, drehbar ist. Bei anderen Ausführungsformen kann die Drehsteuereingabevorrichtung ein Knopf sein, der um eine Rotationsachse drehbar ist, die sich im Wesentlichen parallel zu einer oberen Oberfläche/Seite des Knopfs erstreckt.The trailer reversing steering input device 125 transmitted to the trailer backup assist control module 120 Information about the planned or planned route of the trailer 110 define (i.e. trailer steering information). The trailer steering information can have information in connection with an initiated or intended change in the course of the path (e.g. a change in the radius of the path curvature), and information in connection with an indication that the trailer should drive along a path which is defined by a longitudinal center line axis of the trailer is (ie along a largely straight route). The trailer reversing steering input device 125 may include a rotation control input device to provide a driver of the vehicle 100 to enable desired trailer steering actions to be initiated (e.g. commands a desired change in the radius of the path of the trailer and / or commands that the trailer should drive along a substantially straight path (as defined by the longitudinal centerline axis of the trailer). The rotary control input device can be a button that is rotatable about an axis of rotation passing through a top surface / side of the knob. In other embodiments, the rotary control input device may be a knob that is rotatable about an axis of rotation that is substantially parallel to a top surface / side of the Button extends.
Bei der in 1 abgebildeten Ausführungsform arbeitet das Kupplungswinkelerfassungsgerät 130 gemeinsam mit einem Kupplungswinkelerfassungsbauteil 155 des Anhängers 110, um dem Anhängerrückfahr-Unterstützungssteuermodul 120 Informationen bereitzustellen, die auf einen Winkel zwischen dem Fahrzeug 100 und dem Anhänger 110 bezogen sind (d.h. Kupplungswinkelinformationen). Bei einer Ausführungsform ist das Kupplungswinkelerfassungsgerät 130 ein auf einer Kamera basierendes Gerät, wie z.B. eine Rückfahrkamera des Fahrzeugs 100, die ein an dem Anhänger 110 befestigtes Zielobjekt (das Kupplungswinkelerfassungsbauteil 155) abbildet, d.h. visuell überwacht, während der Anhänger 110 von dem Fahrzeug 100 rückwärts gefahren wird. Alternativ kann das Kupplungswinkelerfassungsgerät 130 eine Vorrichtung sein, die physisch auf ein Kupplungsbauteil des Fahrzeugs 100 und/oder ein dazu passendes Kupplungsbauteil des Anhängers 110 montiert ist, um einen Winkel zwischen den Mittenlinienlängsachsen des Fahrzeugs 100 bzw. des Anhängers 110 zu bestimmen.At the in 1 shown embodiment works the hitch angle detection device 130 together with a coupling angle detection component 155 of the trailer 110 to the trailer backup assist control module 120 Provide information on an angle between the vehicle 100 and the trailer 110 are related (i.e. hitch angle information). In one embodiment, the hitch angle sensing device 130 a camera-based device, such as a vehicle's rear-view camera 100 who have favourited one on the trailer 110 attached target (the hitch angle detection component 155 ) maps, ie visually monitored, while the trailer 110 from the vehicle 100 is driven backwards. Alternatively, the hitch angle detection device 130 be a device that physically engages a coupling component of the vehicle 100 and / or a matching coupling component of the trailer 110 is mounted at an angle between the median longitudinal axes of the vehicle 100 or the trailer 110 to determine.
Das Servolenkungs-Unterstützungssteuermodul 135 der in 1 gezeigten Ausführungsform liefert dem Anhängerrückfahr-Unterstützungssteuermodul 120 Informationen in Zusammenhang mit einer Drehposition (z.B. Winkel) des Lenkradwinkels und/oder einer Drehposition (z.B. einen/mehrere Wendewinkel der gelenkten Räder) des Fahrzeugs 100. Bei bestimmten Ausführungsformen kann das Anhängerrückfahr-Unterstützungssteuermodul 120 ein integriertes Bauteil des Servolenkungs-Unterstützungssystem 115 sein. Das Bremssystemsteuermodul 145 liefert dem Anhängerrückfahr-Unterstützungssteuermodul 120 Informationen in Zusammenhang mit der Fahrzeuggeschwindigkeit. Solche Fahrzeuggeschwindigkeitsinformationen können aus einzelnen Raddrehzahlen bestimmt werden, während sie von dem Bremssystemsteuermodul 145 überwacht werden, oder können von einem Maschinensteuermodul mit Signalplausibilität geliefert werden. Die Fahrzeuggeschwindigkeit kann auch von einem Maschinesteuermodul bestimmt werden. Bei bestimmten Ausführungsformen kann das Anhängerrückfahr-Unterstützungssteuermodul 120 Fahrzeugbremsinformationen zu dem Bremssystemsteuermodul 145 liefern, um es dem Anhängerrückfahr-Unterstützungssteuermodul 120 zu ermöglichen, das Bremsen des Fahrzeugs 100 während des Rückwärtsfahrens des Anhängers 110 zu steuern. Das Antriebsstrangsteuermodul 150 kann auch mit dem Anhängerrückfahr-Unterstützungssteuermodul 120 zum Regulieren von Geschwindigkeit und Beschleunigung des Fahrzeugs 100 während des Rückwärtsfahrens des Anhängers 110 in Wechselwirkung stehen.The power steering assist control module 135 the in 1 embodiment shown provides the trailer reversing Support control module 120 Information in connection with a rotational position (for example angle) of the steering wheel angle and / or a rotational position (for example one / more turning angles of the steered wheels) of the vehicle 100 . In certain embodiments, the trailer backup assist control module 120 an integrated part of the power steering assist system 115 be. The braking system control module 145 supplies the trailer backup assist control module 120 Information related to the vehicle speed. Such vehicle speed information can be determined from individual wheel speeds as viewed by the braking system control module 145 monitored, or can be supplied by a machine control module with signal plausibility. The vehicle speed can also be determined by an engine control module. In certain embodiments, the trailer backup assist control module 120 Vehicle braking information to the braking system control module 145 deliver it to the trailer backup assist control module 120 to enable braking of the vehicle 100 while the trailer is reversing 110 to control. The powertrain control module 150 can also be used with the trailer backup assist control module 120 to regulate the speed and acceleration of the vehicle 100 while the trailer is reversing 110 are in interaction.
2 zeigt eine Ausführungsform des Anhängerrückfahr-Lenkeingabegeräts 125 von 1. Ein drehbares Steuerelement in Form eines Knopfs 120 ist mit einer Bewegungserfassungsvorrichtung 175 gekuppelt. Der Knopf 170 ist z.B. durch eine Rückstellfeder auf eine Ruhestellung P(AR) zwischen entgegengesetzten Bewegungsdrehbereichen R(R), R(L) vorgespannt. Ein erster der entgegengesetzten Bewegungsdrehbereiche R(R) ist im Wesentlichen gleich einem zweiten der entgegengesetzten Bewegungsdrehbereiche R(R), R(L). Die Bewegungserfassungsvorrichtung 175 ist dazu ausgelegt, eine Bewegung des Knopfs 170 zu erfassen und ein entsprechendes Signal (d.h. Bewegungserfassungsgerätsignal) zu dem Anhängerrückfahr-Unterstützungsgerät 125, das in 1 gezeigt ist, auszugeben. Das Bewegungserfassungsgerätsignal wird als eine Funktion der Drehung des Knopfs 170 in Bezug auf die Ruheposition P(AR) einer Ratenbewegung des Knopfs 170 und/oder einer Bewegungsrichtung des Knopfs 170 in Bezug auf die Ruheposition P(AR) erzeugt. Die Ruheposition P(AR) des Knopfs 170 entspricht einem Bewegungserfassungsgerätesignal, das anzeigt, dass das Fahrzeug 100 derart gelenkt werden soll, dass der Anhänger 110 entlang eines i.W. geraden Wegs (null Anhängerkrümmungsanforderung seitens des Fahrers) rückwärts gefahren wird, wie von einer Mittenlinienlängsachse des Anhängers 110 definiert, wenn der Knopf 170 zu der Ruheposition P(AR) zurückgestellt wird, und eine maximale Position des Knopfs in den Uhrzeigersinn und gegen den Uhrzeigersinn (das heißt Limits der entgegengesetzten Bewegungsdrehbereiche R(R), R(L)) entspricht jeweils einem jeweiligen Bewegungserfassungsgerätsignal, das einen engsten Krümmungsradius anzeigt (das heißt die schärfste Bahn) eines Wegverlaufs des Anhängers 110, der möglich ist, ohne dass die entsprechenden Fahrzeuglenkinformationen einen Querstellungszustand verursachen. In diesem Hinblick ist die Ruheposition P(AR) eine Befehlsposition zu null Krümmung in Bezug auf die entgegengesetzten Bewegungsdrehbereiche R(R), R(L). 2 Figure 3 shows one embodiment of the trailer reverse steering input device 125 from 1 . A rotatable control in the form of a button 120 is with a motion detection device 175 coupled. The button 170 is preloaded, for example, by a return spring to a rest position P (AR) between opposing rotational movement ranges R (R), R (L). A first one of the opposite rotational movement ranges R (R) is substantially equal to a second one of the opposite rotational movement ranges R (R), R (L). The motion detection device 175 is designed to be one movement of the button 170 and a corresponding signal (ie, motion detection device signal) to the trailer backup assist device 125 , this in 1 is shown to output. The motion detector signal is generated as a function of the rotation of the knob 170 with respect to the rest position P (AR) of rate movement of the button 170 and / or a direction of movement of the button 170 generated with respect to the rest position P (AR). The rest position P (AR) of the button 170 corresponds to a motion detection device signal indicating that the vehicle 100 should be steered in such a way that the trailer 110 is driven backwards along an essentially straight path (zero trailer curvature requirement on the part of the driver), such as from a center line longitudinal axis of the trailer 110 defined when the button 170 to the rest position P (AR) is returned, and a maximum clockwise and counterclockwise position of the button (i.e. limits of the opposite motion rotation ranges R (R), R (L)) each corresponds to a respective motion detection device signal that has a narrowest radius of curvature indicates (i.e. the sharpest path) a path of the trailer 110 which is possible without the corresponding vehicle steering information causing a lateral position condition. In this regard, the rest position P (AR) is a command position to zero curvature with respect to the opposite motion rotation ranges R (R), R (L).
Ausführungsformen der Offenbarung können auch eine nicht drehende Steuereingabevorrichtung aufweisen. Ähnlich wie eine vorstehend beschriebene Drehsteuereingabevorrichtung (z.B. der Knopf 170 und die dazugehörende Bewegungserfassungsvorrichtung), ist eine solche nicht drehende Steuereingabevorrichtung dazu ausgelegt, selektiv ein Signal zu liefern, das einen Anhänger veranlasst, einem Wegverlaufsegment zu folgen, das im Wesentlichen gerade ist, und selektiv ein Signal zu liefern, das den Anhänger veranlasst, einem Wegverlaufsegment zu folgen, das im Wesentlichen gekrümmt ist. Beispiele eines solchen nicht drehenden Steuereingabegeräts umfassen (ohne dass die Erfindung darauf beschränkt wäre), eine Mehrzahl von Drucktasten Knöpfe (z.B. nach links Abbiegen, nach rechts Abbiegen und Geradeausfahren), einen Touchscreen, auf dem ein Fahrer eine Krümmung für Wegverlaufbefehle zieht oder anderweitig eingibt, einen Knopf, der entlang einer Achse verschiebbar ist, um es dem Fahrer zu erlauben, Wegverlaufbefehle einzugeben, einen Joystick der dergleichen.Embodiments of the disclosure may also include a non-rotating control input device. Similar to a rotary control input device (e.g., the knob 170 and the associated motion detection device), such a non-rotating control input device is configured to selectively provide a signal that causes a trailer to follow a path segment that is substantially straight and selectively to provide a signal that causes the trailer to follow a Follow path segment that is essentially curved. Examples of such a non-rotating control input device include (without the invention being limited thereto), a plurality of pushbuttons, buttons (e.g. left turn, right turn and straight ahead), a touchscreen on which a driver draws a curve for route commands or otherwise inputs , a button that is slidable along an axis to allow the driver to input route commands, a joystick, the like.
Zur Besprechung eines kinematischen Modells, das verwendet wird, um eine Beziehung zwischen einer Krümmung eines Wegverlaufs eines Anhängers und dem Lenkwinkel eines Fahrzeugs, das den Anhänger schleppt, zu berechnen, kann ein kinematisches Modell niedriger Ordnung für ein Anhängerrückfahr-Unterstützungssystem wünschenswert sein, das gemäß einigen Ausführungsformen ausgelegt ist. Um ein solches kinematisches Modell niedriger Ordnung bereitzustellen, werden bestimmte Annahmen in Zusammenhang mit Parametern, die zu dem System aus Fahrzeug und Anhänger gehören, gemacht. Zu Beispielen solcher Annahmen gehören, ohne dass die Erfindung hierauf beschränkt wäre, das Rückwärtsfahren des Anhängers mit dem Fahrzeug mit relativ niedriger Geschwindigkeit, vernachlässigbarem Schlupf (z.B. ohne Schlupf) der Reifen des Fahrzeugs und des Anhängers, vernachlässigbarer Federung (z.B. ohne seitliche Federung) der Reifen des Fahrzeugs, vernachlässigbarer (z.B. keine) Verformung der Reifen des Fahrzeugs und des Anhängers, vernachlässigbare Stellantriebsdynamiken des Fahrzeugs, vernachlässigbare Roll- oder Neigungsbewegungen des Fahrzeugs und des Anhängers.In discussing a kinematic model that is used to calculate a relationship between a curvature of a path of a trailer and the steering angle of a vehicle towing the trailer, a low order kinematic model for a trailer backup assist system may be desirable, as shown in FIG some embodiments is designed. In order to provide such a kinematic model of low order, certain assumptions are made in connection with parameters belonging to the system of vehicle and trailer. Examples of such assumptions include, without the invention being limited thereto, reversing the trailer with the vehicle at a relatively low speed, negligible slip (e.g. no slip) of the tires of the vehicle and the trailer, negligible suspension (e.g. no side suspension) of the Tire of the vehicle, negligible (e.g. no) deformation of the tires of the vehicle and the trailer, negligible actuator dynamics of the vehicle, negligible roll or tilt movements of the vehicle and the trailer.
Wie in 3 gezeigt, basiert das Kinematikmodell 300 für ein System, das durch ein Fahrzeug 302 und einen Anhänger 304 definiert ist, auf unterschiedlichen Parametern in Zusammenhang mit dem Fahrzeug 302 und dem Anhänger 304. Zu diesen kinematischen Modellparametern gehören:
- δ: Lenkwinkel an gelenkten Vorderrädern 306 des Fahrzeugs 302,
- α: Gierwinkel des Fahrzeugs 302,
- β: Gierwinkel des Anhängers 304,
- γ: Kupplungswinkel (γ = β -α);
- W: Radstand des Fahrzeugs 302,
- L: Länge zwischen Kuppelstelle 308 und Hinterachse 310 des Fahrzeugs 302,
- D: Länge zwischen Kuppelstelle 308 und Achslänge 312 des Anhängers 304 (die Achslänge 312 kann eine effektive oder äquivalente Achslänge für einen Anhänger sein, der mehrere Achskonfigurationen hat), und
- r2: Krümmungsradius für den Anhänger 304.
As in 3 shown, the kinematics model is based 300 for a system run by a vehicle 302 and a trailer 304 is defined on different parameters related to the vehicle 302 and the trailer 304 . These kinematic model parameters include: - δ: steering angle on steered front wheels 306 of the vehicle 302 ,
- α: yaw angle of the vehicle 302 ,
- β: trailer yaw angle 304 ,
- γ: coupling angle (γ = β-α);
- W: wheelbase of the vehicle 302 ,
- L: length between coupling point 308 and rear axle 310 of the vehicle 302 ,
- D: length between coupling point 308 and axis length 312 of the trailer 304 (the axis length 312 can be an effective or equivalent axle length for a trailer that has multiple axle configurations), and
- r 2 : radius of curvature for the trailer 304 .
Das Kinematikmodell 300 gemäß 3 zeigt eine Beziehung zwischen Anhängerwegradius mit der Krümmung r2 an der Mittenstelle 314 einer Achse 312 des Anhängers 304, Lenkwinkel δ der gelenkten Räder 306 des Fahrzeugs 302 und Kupplungswinkel γ auf. Wie in der untenstehenden Gleichung gezeigt, kann diese Beziehung ausgedrückt werden, um die Anhängerwegkrümmung κ2 derart vorzusehen, dass, falls γ gegeben ist, die Anhängerwegkrümmung κ2 basierend auf dem Regulieren des Lenkwinkels δ gesteuert werden kann (wobei β̇ die Anhängergierrate ist und η̇ die Anhängergeschwindigkeit ist).
The kinematics model 300 according to 3 shows a relationship between trailer path radius with curvature r 2 at the middle 314 one axis 312 of the trailer 304 , Steering angle δ the steered wheels 306 of the vehicle 302 and coupling angle γ on. As shown in the equation below, this relationship can be expressed to provide trailer path curvature κ 2 such that, if γ is given, the trailer path curvature κ 2 based on the regulation of the steering angle δ can be controlled (where β̇ is the trailer yaw rate and η ̇ is the trailer speed ).
Diese Beziehung kann nun ausgedrückt werden, um den Lenkwinkel δ als eine Funktion der Anhängerwegkrümmung κ2 und des Kupplungswinkels γ bereitzustellen.
This relationship can now be expressed in terms of the steering angle δ as a function of the trailer path curvature κ 2 and the coupling angle γ to provide.
Die Anhängerwegkrümmung κ2 wird aus der Fahrereingabe über ein Anhängerrückfahr-Lenkeingabegerät bestimmt. Durch Verwenden der Gleichung zum Bereitstellen eines Lenkwinkels kann ein entsprechender Lenkbefehl zum Steuern eines Lenksystems (zum Beispiel dessen Stellantriebs) des Fahrzeugs erzeugt werden.The trailer path curvature κ 2 is determined from the driver input via a trailer reversing steering input device. By using the equation for providing a steering angle, a corresponding steering command for controlling a steering system (for example its actuator) of the vehicle can be generated.
Unter weiterer Bezugnahme auf 3 kann es bei einer Ausführungsform wünschenswert sein, das Potenzial für das Fahrzeug 302 und den Anhänger 304, einen Querstellungswinkel zu erreichen (d.h. einen Querstellungszustand des Systems aus Fahrzeug und Anhänger zu verwirklichen), einzuschränken. Ein Querstellungswinkel γ(j) bezieht sich auf einen Kupplungswinkel γ, der beim Rückwärtsfahren von der maximalen Lenkeingabe für ein Fahrzeug nicht überwunden werden kann, wie zum Beispiel die gelenkten Vorderräder 306 des Fahrzeugs 302, die zu einem maximalen Lenkwinkel δ mit einer maximalen Rate der Lenkwinkeländerung bewegt werden.With further reference to 3 In one embodiment it may be desirable to increase the potential for the vehicle 302 and the trailer 304 to achieve a transverse position angle (ie to realize a transverse position state of the system composed of vehicle and trailer). A transverse position angle γ (j) relates to a coupling angle γ that cannot be overcome by the maximum steering input for a vehicle when reversing, such as the steered front wheels 306 of the vehicle 302 leading to a maximum steering angle δ moved at a maximum rate of change in the steering angle.
Um Steuermerkmale einer Ausführungsform eines Anhängerrückfahr-Unterstützungssystems 105 umzusetzen, muss ein Fahrer mit dem Anhängerrückfahr-Unterstützungssystem 105 in Wechselwirkung treten, um das Anhängerrückfahr-Unterstützungssystem 105 zu konfigurieren. Das Fahrzeug 100 kann mit einer Mensch-Maschinen-Schnittstellen-(HMI)-Vorrichtung 102 zum Umsetzen der Anhängerrückfahr-Unterstützungsfunktion durch Wechselwirkung des Fahrers mit der HMI-Vorrichtung 102 ausgestattet sein. Dem Fahrer können zum Beispiel mehrere HMI-Menüs 104 präsentiert werden, die über die HMI-Vorrichtung 102 angezeigt werden, wobei die HMI-Menüs 104 den Fahrer durch die Module unterstützen, die das Anhängerrückfahr-Unterstützungssystem 105 einstellen (Einstellmodul 600), kalibrieren (Kalibrierungsmodul 700) und aktivieren. Das Anhängerrückfahr-Unterstützungssystem 105 führt einen Fahrer durch die Schritte, die erforderlich sind, um einen Anhänger anzuschließen, dessen Maße (wie z.B. die horizontale Entfernung von der Rückseite des Fahrzeugs zur Mitte der Kupplungskugel) einzugeben und zu prüfen, ob der Anhänger kompatibel und der Kupplungswinkelsensor betriebsfähig ist.To control features of an embodiment of a trailer backup assist system 105 to implement, a driver must use the trailer backup system 105 interact with the trailer backup assistance system 105 to configure. The vehicle 100 may include a human machine interface (HMI) device 102 for implementing the trailer backup assist function through the interaction of the driver with the HMI device 102 be equipped. For example, the driver can have several HMI menus 104 presented via the HMI device 102 displayed with the HMI menus 104 support the driver through the modules that make up the trailer backup support system 105 set (setting module 600 ), calibrate (calibration module 700 ) and activate it. The trailer backup support system 105 guides a driver through the steps required to hook up a trailer, enter its dimensions (such as the horizontal distance from the rear of the vehicle to the center of the hitch ball), and check that the trailer is compatible and that the hitch angle sensor is operational.
Sobald die Tätigkeit des Einstellmoduls 600 abgeschlossen wurde 624, beginnt das Kalibrierungsmodul 700. Das Kalibrierungsmodul 700 ist dazu ausgelegt, den Krümmungssteueralgorithmus mit den korrekten Anhängermessungen zu kalibrieren und das Anhängerrückfahr-Unterstützungssystem für irgendeinen möglichen Kupplungswinkeloffset zu kalibrieren. Nach Beendigung der Tätigkeit des Einstellmoduls 600 beginnt das Kalibrierungsmodul 700, und der Fahrer wird im Schritt 702 angewiesen, die Kombination aus Fahrzeug und Anhänger gerade vorwärts zu ziehen, bis eine Kupplungswinkelsensorkalibrierung abgeschlossen ist. Die HMI-Vorrichtung 102 kann dem Fahrer anhand einer Popupanzeige oder einer Bildschirmanzeige melden, dass die Kombination aus Fahrzeug und Anhänger vorwärts gezogen werden muss, bis die Kalibrierung abgeschlossen ist. Nachdem die Kalibrierung abgeschlossen wurde (Schritt 704), kann die HMI-Vorrichtung 102 dem Fahrer dies mitteilen. Irgendein Kupplungswinkeloffsetwert wird im Speicher gespeichert, der Krümmungssteueralgorithmus greift auf ihn nach Bedarf zu, und die Tätigkeit des Kalibrierungsmoduls 700 endet. Verschiedene andere Verfahren der Kupplungswinkelkalibrierung können in Rahmen der Erfindung ebenfalls verwendet werden.As soon as the activity of the setting module 600 has completed 624, the calibration module begins 700 . The calibration module 700 is designed to calibrate the curvature control algorithm with the correct trailer measurements and to calibrate the trailer backup assist system for any possible hitch angle offset. After finishing the setting module 600 the calibration module begins 700 , and the driver will step in 702 instructed to pull the vehicle and trailer combination straight forward until one Hitch angle sensor calibration is complete. The HMI device 102 can use a pop-up or on-screen display to notify the driver that the vehicle and trailer combination must be pulled forward until calibration is complete. After the calibration has been completed (step 704 ), the HMI device can 102 inform the driver of this. Any hitch angle offset value is stored in memory, accessed by the curvature control algorithm, and the operation of the calibration module 700 ends. Various other methods of hitch angle calibration can also be used with the invention.
Das Anhängerrückfahr-Unterstützungssystem des Fahrzeugs kann ein Zielobjekt verwenden, das auf dem Anhänger platziert ist, um als ein Kupplungswinkelerfassungsbauteil 155 zu dienen. Dabei kann das Anhängerrückfahr-Unterstützungssystem Informationen, die über Bilderfassung und -verarbeitung erfasst werden, für den Gebrauch in dem Kupplungswinkelerfassungsgerät 130 gemäß einer Ausführungsform verwenden. Gemäß anderen Ausführungsformen kann das Zielobjekt verwendet werden, um das Wechseln eines angehängten Anhängers, das Verbinden oder Trennen des Anhängers und andere anhängerbezogene Informationen zu identifizieren. Das Zielobjekt ist ein identifizierbares visuelles Ziel, das in einem Bild durch die Videobildgebungskamera aufgenommen und über Bildverarbeitung verarbeitet wird. Gemäß einer Ausführungsform kann das Zielobjekt einen Aufkleber aufweisen, der anhand eines Klebstoffs auf einer Seite an den Anhänger geklebt werden kann, vorzugsweise innerhalb einer Zielplatzierungszone, so dass die Kamera und die Bildverarbeitung das Zielobjekt und seine Lage auf dem Anhänger erfassen können, um anhängerbezogene Informationen zu bestimmen, wie zum Beispiel den Kupplungswinkel zwischen Anhänger und Fahrzeug.The trailer backup assist system of the vehicle may use a target placed on the trailer to act as a hitch angle sensing component 155 to serve. The trailer backup support system can then use information that is captured via image capture and processing for use in the hitch angle detection device 130 use according to one embodiment. According to other embodiments, the target object can be used to identify changing an attached trailer, connecting or disconnecting the trailer, and other trailer-related information. The target object is an identifiable visual target that is recorded in an image by the video imaging camera and processed via image processing. According to one embodiment, the target object can have a sticker that can be stuck to the trailer using an adhesive on one side, preferably within a target placement zone, so that the camera and the image processing can detect the target object and its position on the trailer in order to provide trailer-related information to determine such as the coupling angle between the trailer and the vehicle.
Wie oben unter Bezugnahme auf 4 und die Wechselwirkung eines Fahrers mit der HMI-Vorrichtung 102 erwähnt, kalibriert das Kalibrierungsmodul 700 nach dem Abschließen des Anhängereinstellmoduls 600 in Schritt 620 gemäß einer Ausführungsform den Krümmungssteueralgorithmus mit den passenden Anhängermaßen, und kalibriert das Anhängerrückfahr-Unterstützungssystem für irgendeinen Kupplungswinkeloffset, der vorliegen kann. Gemäß einer Ausführungsform kann das Kalibrierungsmodul 700 den Fahrer anweisen, die Kombination aus Fahrzeug und Anhänger gerade vorwärts zu ziehen, bis eine Kupplungswinkelsensorkalibrierung abgeschlossen ist, was dem Fahrer über die HMI-Vorrichtung 102 gemeldet werden kann. In Abhängigkeit von irgendeinem Fehler, der aus den Anhängermaßen oder der potentiellen Unfähigkeit des Fahrzeugs, gerade vorwärts gezogen zu werden, resultiert, sind hier zusätzliche und alternative Ausführungsformen des Kalibrierens des Anhängerrückfahr-Unterstützungssystems 105 beschrieben.As above with reference to 4th and the interaction of a driver with the HMI device 102 mentioned, calibrates the calibration module 700 after completing the trailer setting module 600 in step 620 according to one embodiment, the curvature control algorithm with the appropriate trailer measurements, and calibrates the trailer backup assist system for any hitch angle offset that may be present. According to one embodiment, the calibration module 700 instruct the driver to pull the vehicle and trailer combination straight forward until a hitch angle sensor calibration is complete, which is communicated to the driver via the HMI device 102 can be reported. Depending on any failure resulting from the trailer mass or the potential inability of the vehicle to be pulled straight forward, here are additional and alternative embodiments of calibrating the trailer backup assist system 105 described.
Unter Bezugnahme auf 5 ist das Anhängerrückfahr-Unterstützungssystem 105 des Fahrzeugs mit dem Anhängerrückfahr-Unterstützungssteuermodul 120 in Kommunikation mit einem Sensorsystem 1200 und dem Anhängerrückfahr-Lenkeingabegerät 125 als Teil des Anhängerrückfahr-Unterstützungssystems 105 veranschaulicht. Das Anhängerrückfahr-Unterstützungssystem 105 gemäß der Ausführungsform empfängt Sensorinformationen von einem oder mehreren Kupplungswinkelsensoren 1312, einem Fahrzeug-Gierratensensor 1314 und einem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 1316, und kann mit anderen denkbaren Sensoren an dem Fahrzeug 100 oder dem Anhänger 110 in Verbindung sein. Die veranschaulichte Ausführungsform des Anhängerrückfahr-Unterstützungssystems 105 steht zum Beispiel auch mit einer Fahrzeuggetriebesteuervorrichtung 1318, z.B. zum Empfangen des gerade eingelegten Gangs, in Verbindung. Ferner ist das Anhängerrückfahr-Unterstützungssteuermodul 120 auch in direkter Verbindung mit dem Servolenkungs-Unterstützungssystem 115, welches ein Servolenkungs-Unterstützungssteuermodul 135 zum Datenaustausch mit einem Lenkwinkelerfassungsgerät 140 und einem Servolenkmotor 1300 aufweist, um die gelenkten Räder 1302 des Fahrzeugs 100 zu betätigen (6). Die Ausführungsform des Anhängerrückfahr-Unterstützungssteuermoduls 120 weist einen Mikroprozessor 1304 zum Verarbeiten eines oder mehrerer Programme, die in einem entsprechenden Speicher 1306 des Anhängerrückfahr-Unterstützungssteuermoduls 120 gespeichert sind, auf. Der Speicher 1306 weist bei einer Ausführungsform ein Kupplungswinkelkalibrierungsprogramm 1308 und ein Initiierungsprogramm 1310 auf. Das Anhängerrückfahr-Unterstützungssteuermodul 120 kann eine unabhängige dedizierte Steuervorrichtung oder eine gemeinsame Steuervorrichtung sein, die mit anderen Steuerfunktionen integriert ist, wie z.B. mit dem Sensorsystem 1200, dem Anhängerrückfahr-Lenkeingabegerät oder anderen Systemen des Fahrzeugs.With reference to 5 is the trailer backup support system 105 of the vehicle with the trailer backup assist control module 120 in communication with a sensor system 1200 and the trailer reverse steering input device 125 as part of the trailer reversing assistance system 105 illustrated. The trailer backup support system 105 according to the embodiment receives sensor information from one or more hitch angle sensors 1312 , a vehicle yaw rate sensor 1314 and a vehicle speed sensor 1316 , and can use other conceivable sensors on the vehicle 100 or the trailer 110 be in touch. The illustrated embodiment of the trailer backup assist system 105 is also associated with a vehicle transmission control device, for example 1318 , e.g. to receive the gear currently engaged, in connection. Also is the trailer backup assist control module 120 also in direct connection with the power steering support system 115 , which is a power steering assist control module 135 for data exchange with a steering angle detection device 140 and a power steering motor 1300 has to the steered wheels 1302 of the vehicle 100 to operate ( 6th ). The embodiment of the trailer backup assist control module 120 has a microprocessor 1304 to process one or more programs in a corresponding memory 1306 of the trailer backup assistance control module 120 are stored on. The memory 1306 has a hitch angle calibration program in one embodiment 1308 and an initiation program 1310 on. The trailer reverse assist control module 120 may be an independent dedicated control device or a common control device integrated with other control functions such as the sensor system 1200 , the trailer reverse steering input device or other systems of the vehicle.
Wie in 6 gezeigt, ist eine schematische Veranschaulichung einer Kombination aus dem Fahrzeug 100 und Anhänger 110 über ein X-Y-Koordinatensystem überlagert, das kinematische Variablen und Winkel zeigt, darunter der Lenkwinkel δ, die Anhängerlänge D und der Kupplungswinkel γ, die von den Dynamiken der Kombination aus Fahrzeug 100 und Anhänger 110 beeinflusst und in kinematischen Gleichungen dargestellt werden können, wie ähnlich unter Bezugnahme auf 3 besprochen.As in 6th Shown is a schematic illustration of a combination of the vehicle 100 and trailers 110 superimposed on an XY coordinate system that shows kinematic variables and angles, including the steering angle δ, the trailer length D and the hitch angle γ, which are determined by the dynamics of the vehicle combination 100 and trailers 110 influenced and represented in kinematic equations, as similarly with reference to 3 discussed.
Unter Bezugnahme auf 7-8 ist ein Verfahren zum Schätzen des aktuellen Kupplungswinkels γ(a) zwischen dem Fahrzeug 100 und dem Anhänger 110 gemäß einer Ausführungsform gezeigt. Das Verfahren stellt das Erfassen eines gemessenen Kupplungswinkels γ(m) mit mindestens einem Kupplungswinkelsensor 1312 (5) auf dem Fahrzeug 100 und Erfassen eines Lenkwinkels δ der gelenkten Räder 1302 (6) des Fahrzeugs 100 bereit. Ferner stellt das Verfahren das Rückwärtsfahren des Fahrzeugs 100 und dadurch das Bestimmen eines Offsets γ(o) zwischen einem gemessenen Kupplungswinkel γ(m) und einem aktuellen Kupplungswinkel γ(a) bereit, wenn der gemessene Kupplungswinkel γ(m) und der Lenkwinkel δ während des Rückwärtsfahrens des Fahrzeugs 100 im Wesentlichen übereinstimmen.With reference to 7-8 is a method of estimating the current Coupling angle γ (a) between the vehicle 100 and the trailer 110 shown according to one embodiment. The method represents the acquisition of a measured hitch angle γ (m) with at least one hitch angle sensor 1312 ( 5 ) on the vehicle 100 and detecting a steering angle δ of the steered wheels 1302 ( 6th ) of the vehicle 100 ready. The method also provides reversing of the vehicle 100 and thereby determining an offset γ (o) between a measured hitch angle γ (m) and a current hitch angle γ (a) when the measured hitch angle γ (m) and the steering angle δ while the vehicle is reversing 100 essentially match.
Gemäß 6 ist die Gierrate des Fahrzeugs 100, wenn der Kupplungswinkel γ und der Lenkwinkel δ im Wesentlichen konstant sind, ebenfalls im Wesentlichen konstant und gleich der Gierrate des Anhängers 110. Diese Wechselwirkung wird verwendet, um kinematische Gleichungen zu formulieren, die zum Bestimmen des Offsets γ(o) zwischen dem gemessenen Kupplungswinkel γ(m) und dem aktuellen Kupplungswinkel γ(a) gelöst werden können. Insbesondere ergibt die Gierrate des Fahrzeugs 100, wie sie von dem Fahrzeuggierratensensor 1314 (5) oder irgendeinem anderen denkbaren bordseitigen Fahrzeugsensor, der konfiguriert sein kann, um die Gierrate zu erfassen, gemessen wird, die folgende Gleichung:
According to 6th is the yaw rate of the vehicle 100 if the hitch angle γ and the steering angle δ are substantially constant, they are also substantially constant and equal to the yaw rate of the trailer 110 . This interaction is used to formulate kinematic equations that can be solved to determine the offset γ (o) between the measured hitch angle γ (m) and the current hitch angle γ (a). In particular, it gives the yaw rate of the vehicle 100 as seen from the vehicle yaw rate sensor 1314 ( 5 ) or any other conceivable onboard vehicle sensor that may be configured to sense yaw rate is measured using the following equation:
Ferner kann die Gierrate des Anhängers 110 mit der folgenden Gleichung dargestellt werden:
wobei
- δ der Lenkwinkel der Vorderräder ist,
- D die Entfernung von der Kupplung zu der Anhängerachse ist,
- W der Radstand des Fahrzeugs ist (Entfernung zwischen beiden Achsen),
- L die Entfernung von der Fahrzeughinterachse und der Kupplung ist, und
- γ der Kupplungswinkel ist.
Furthermore, the yaw rate of the trailer 110 can be represented with the following equation: in which - δ is the steering angle of the front wheels,
- D is the distance from the coupling to the trailer axle,
- W is the wheelbase of the vehicle (distance between both axles)
- L is the distance from the vehicle rear axle and the clutch, and
- γ is the coupling angle.
Wenn daher die Gierrate des Fahrzeugs 100 und des Anhängers 110 gleich werden, ist der aktuelle Kupplungswinkel γ(a) wahrscheinlich konstant, so dass der gewünschte Kupplungswinkel, der von dem Anhängerrückfahr-Lenkeingabegerät 125, wie zum Beispiel von der oben beschriebenen drehbaren Eingabesteuervorrichtung, die in 2 gezeigt ist, bereitgestellt wird, ebenfalls konstant. Der gewünschte Kupplungswinkel, der von dem Anhängerrückfahr-Lenkeingabegerät 125 empfangen wird, kann zum Beispiel konstant sein, wenn der Fahrer versucht, den Anhänger 110 entlang einer geraden Linie mit dem Fahrzeug 100 (das heißt ein Krümmungsbefehl gleich null) rückwärts zu fahren, oder wenn der Fahrer einen maximalen Knopfwinkelbefehl eingibt. Der resultierende konstante Kupplungswinkel ergibt die folgende Gleichung:
If therefore the yaw rate of the vehicle 100 and the trailer 110 become equal, the current hitch angle γ (a) is likely to be constant, so the desired hitch angle provided by the trailer reversing steering input device 125 such as the rotatable input control device described above shown in FIG 2 is shown, is provided is also constant. The desired hitch angle from the trailer reversing steering input device 125 received, for example, may be constant when the driver tries to pull the trailer 110 along a straight line with the vehicle 100 (i.e., zero curvature command) to reverse or when the driver inputs a maximum button angle command. The resulting constant coupling angle gives the following equation:
Diese Gleichung kann wie folgt umgeschrieben werden:
This equation can be rewritten as follows:
Die oben stehende Gleichung kann auch mit der quadratischen Gleichung gelöst werden, die für den Kupplungswinkel γ löst. Danach, wenn der Kupplungswinkel γ in einen gemessenen Kupplungswinkel γ(m) und einen Offsetwinkel y(o) zerlegt wird, kann die Gleichung wie folgt umgeschrieben werden:
wobei
The above equation can also be solved with the quadratic equation that solves for the coupling angle γ. Then, if the hitch angle γ is broken down into a measured hitch angle γ (m) and an offset angle y (o), the equation can be rewritten as follows: in which
Der Kupplungswinkeloffset γ(o) kann daher als eine Funktion der Länge D des Anhängers 110, der Radstandlänge W des Fahrzeugs 100 und der Entfernung L von einer Hinterachse des Fahrzeugs 100 zu dem Anhänger 110, wie in 6 gezeigt, bestimmt werden, während die Bedingungen erfüllt werden, die oben für den Gebrauch einer solchen Gleichung vorgesehen sind. Insbesondere enthalten die Bedingungen allgemein, dass das Fahrzeug 100 und der Anhänger 110 rückwärts fahren, und dass der gemessene Kupplungswinkel γ(m) und der Lenkwinkel δ während der Rückwärtsbewegung während mindestens eines Zeitspannenschwellenwertes oder für eine Bewegung über eine Distanz oberhalb eines Distanzschwellenwertes konstant sind.The hitch angle offset γ (o) can therefore be used as a function of the length D of the trailer 110 , the wheelbase length W of the vehicle 100 and the distance L from a rear axle of the vehicle 100 to the trailer 110 , as in 6th can be determined while satisfying the conditions provided above for the use of such an equation. In particular, the terms generally include that the vehicle 100 and the trailer 110 drive backwards, and that the measured coupling angle γ (m) and the steering angle δ are constant during the backward movement for at least one time span threshold value or for a movement over a distance above a distance threshold value.
Wie in 7 veranschaulicht, verarbeitet das Kalibrierungsmodul 700 eine Ausführungsform des Kupplungswinkelkalibrierungsprogramms 1308, um das Verfahren gemäß den folgenden Schritten bereitzustellen. Bei Schritt 1320 empfängt das System allgemein festgelegte Merkmale des Fahrzeugs 100 und des Anhängers 110, darunter die Anhängerlänge D, die Radstandlänge W des Fahrzeugs 100 und die Entfernung L von der Hinterachse des Fahrzeugs zu dem Kupplungsanschluss. Diese allgemein festgelegten Merkmale werden so beschrieben, weil die Maße des Fahrzeugs 100 und des Anhängers 100 vorab geladen oder in Produktspezifikationen nachgesehen werden können, und falls diese Maße nicht bekannt sind oder anderenfalls bereits von dem System bestimmt wurden, können sie gemessen und in den Speicher 1306 oder anderen Fahrzeugspeicher vor dem Betrieb des Fahrzeugs 100 mit dem Anhängerrückfahr-Unterstützungssystem 105 eingegeben werden. Das Kupplungswinkelkalibrierungsprogramm 1308, das in 7 gezeigt ist, stellt bei Schritt 1322 auch die Bestätigung bereit, dass das Fahrzeug 100 rückwärts fährt, wenn die Sensoren des Sensorsystems 1200 bereits ununterbrochene Messungen der Variablen des Fahrzeugs 100 und des Anhängers 110 aufnehmen. Insbesondere kann das System bestätigen, dass das Fahrzeug 100 unter Verwendung direktionaler Geschwindigkeitssensoren, der Gangposition der Getriebesteuervorrichtung 1318, GPS-Eingaben oder anderen denkbaren Indikatoren der Richtung des Fahrzeugs 100 rückwärts fährt.As in 7th illustrates, the calibration module processes 700 an embodiment of the hitch angle calibration program 1308 to provide the method according to the following steps. At step 1320 the system receives generally defined features of the vehicle 100 and the trailer 110 , including the trailer length D, the wheelbase length W of the vehicle 100 and the distance L from the rear axle of the vehicle to the coupling connection. These general characteristics are described because of the dimensions of the vehicle 100 and the trailer 100 preloaded or looked up in product specifications, and if these dimensions are not known or otherwise already determined by the system, they can be measured and stored in memory 1306 or other vehicle memory prior to operating the vehicle 100 with the trailer backup support system 105 can be entered. The hitch angle calibration program 1308 , this in 7th is shown at step 1322 also the confirmation that the vehicle is ready 100 reverses when the sensors of the sensor system 1200 already uninterrupted measurements of the vehicle's variables 100 and the trailer 110 record, tape. In particular, the system can confirm that the vehicle 100 using directional speed sensors, the gear position of the transmission control device 1318 , GPS inputs or other possible indicators of the direction of the vehicle 100 drives backwards.
Bei Schritt 1324 führt das Fahrzeug 100 das Initiierungsprogramm 1310 aus, um ferner zu bestätigen, dass die Kombination aus Fahrzeug 100 und Anhänger 110 in einem Zustand ist, um den Offset γ(o) zwischen dem gemessenen Kupplungswinkel γ(m) und dem aktuellen Kupplungswinkel γ(a) zu bestimmen. Wie in 8 gezeigt, weist eine Ausführungsform des Initiierungsprogramms 1310 dann das Bestimmen eines kompensierten Lenkradwinkels (Schritt 1326), das Berechnen einer gefilterten Lenkradwinkelrate (Schritt 1328) auf, und bei Schritt 1330 das Bestimmen, ob die gefilterte Lenkradwinkelrate kleiner ist als eine maximal zulässige Lenkradwinkelrate für die Offsetberechnung. Das Initiierungsprogramm 1310 nimmt auch den gemessenen Anhängerwinkel γ(m) bei Schritt 1332 auf und berechnet eine gefilterte zeitliche Anhängerwinkelrate bei Schritt 1334. Das Initiierungsprogramm 1310 bestimmt dann bei Schritt 1336, ob die gefilterte Anhängerwinkelrate kleiner ist als die maximal zulässige Anhängerwinkelrate für das Bestimmen der Offsetberechnung. Ferner nimmt das Initiierungsprogramm 1310 die erfasste oder anderweitig berechnete Fahrzeuggeschwindigkeit von Schritt 1338 auf und berechnet ferner bei Schritt 1340 eine gefilterte Fahrzeuggeschwindigkeit. Die gefilterte Fahrzeuggeschwindigkeit wird dann bei Schritt 1342 verarbeitet, um zu bestimmen, ob sie kleiner ist als eine maximal zulässige Fahrzeuggeschwindigkeit für das Bestimmen der Offsetberechnung. Falls die Bedingungen des Initiierungsprogramms 1310 bei Schritt 1344 erfüllt sind, erlaubt das Anhängerrückfahr-Unterstützungssystem 105 das Fortsetzen des Kupplungswinkelkalibrierungsprogramms zum Bestimmen des Offsets γ(o).At step 1324 leads the vehicle 100 the initiation program 1310 out to further confirm that the combination vehicle 100 and trailers 110 is in a state to determine the offset γ (o) between the measured hitch angle γ (m) and the current hitch angle γ (a). As in 8th shows one embodiment of the initiation program 1310 then determining a compensated steering wheel angle (step 1326 ), calculating a filtered steering wheel angle rate (step 1328 ) on, and at step 1330 determining whether the filtered steering wheel angle rate is less than a maximum allowable steering wheel angle rate for the offset calculation. The initiation program 1310 also takes the measured trailer angle γ (m) at step 1332 and computes a filtered temporal trailer angle rate at step 1334 . The initiation program 1310 then determined at step 1336 whether the filtered trailer angle rate is less than the maximum allowable trailer angle rate for determining the offset calculation. It also takes the initiation program 1310 the detected or otherwise calculated vehicle speed from step 1338 and further calculates at step 1340 a filtered vehicle speed. The filtered vehicle speed is then at step 1342 processed to determine if it is less than a maximum allowable vehicle speed for determining the offset calculation. If the conditions of the initiation program 1310 at step 1344 are met, the trailer backup assistance system allows 105 the continuation of the hitch angle calibration program to determine the offset γ (o).
Unter weiterer Bezugnahme auf 7, wenn das Initiierungsprogramm 1310 abgeschlossen ist, bestimmt das Kupplungswinkelkalibrierungsprogramm bei Schritt 1346, ob die Kupplungswinkelrate und die Lenkwinkelrate beide im Wesentlichen gleich null sind oder, mit anderen Worten, ob der Kupplungswinkel und der Lenkwinkel im Wesentlichen konstant sind. Falls die Kupplungswinkelrate und die Lenkwinkelrate beide nicht im Wesentlichen gleich null sind, wird das Kupplungswinkelkalibrierungsprogramm 1308 fortgesetzt, um das Initiierungsprogramm 1310 bei Schritt 1324 auszuführen, und wird das Aufnehmen von Messungen mit dem Sensorsystem 1200 fortgesetzt, bis die Kupplungswinkelrate und die Lenkradwinkelrate im Wesentlichen gleich null sind. Sobald sie beide im Wesentlichen gleich null sind, bestimmt das Kupplungswinkelkalibrierungsprogramm 1308 bei Schritt 1348 die aktuelle Kupplungswinkelrate basierend auf den allgemein festgelegten Merkmalen des Fahrzeugs 100 und des Anhängers 110 gemäß den o.g. Gleichungen. Bei dem aktuellen Kupplungswinkel γ(a) kann das Kupplungswinkelkalibrierungsprogramm 1308 dann den Offset γ(o) zwischen dem aktuellen Kupplungswinkel γ(a) und dem gemessenen Kupplungswinkel γ(m) bei Schritt 1350 bestimmen. Nach dem Bestimmen des Offsets γ(o) ist das Kalibrierungsmodul abgeschlossen und das Anhängerrückfahr-Unterstützungssystem 105 kann den Betrieb fortsetzen.With further reference to 7th when the initiation program 1310 is complete, the hitch angle calibration program determines at step 1346 whether the hitch angle rate and the steering angle rate are both substantially equal to zero or, in other words, whether the hitch angle and the steering angle are substantially constant. If the hitch angle rate and the steering angle rate are both not substantially equal to zero, the hitch angle calibration program runs 1308 continued to the initiation program 1310 at step 1324 and will be taking measurements with the sensor system 1200 continued until the hitch angle rate and the steering wheel angle rate are substantially zero. Once they are both substantially equal to zero, the hitch angle calibration program determines 1308 at step 1348 the current hitch angle rate based on the generally established characteristics of the vehicle 100 and the trailer 110 according to the above equations. With the current coupling angle γ (a), the coupling angle calibration program 1308 then the offset γ (o) between the current coupling angle γ (a) and the measured coupling angle γ (m) at step 1350 determine. After determining the offset γ (o), the calibration module and the trailer backup support system are complete 105 can continue operation.
Bei einer zusätzlichen Ausführungsform des Kupplungswinkelkalibrierungsprogramms 1308, wie in 9 veranschaulicht, wird ein Verfahren zum Kalibrieren des Anhängerrückfahr-Unterstützungssystems 105 für den Anhänger 110, der an dem Fahrzeug 100 befestigt ist, bereitgestellt, das das Vorwärtsfahren des Fahrzeugs 100 im Wesentlichen mit einer Geschwindigkeit gerade oberhalb eines Geschwindigkeitsschwellenwertes bereitstellt. Das Verfahren stellt auch das Erfassen einer Gierrate des Fahrzeugs 100 und Erfassen eines gemessenen Kupplungswinkels γ(m) des Anhängers 110 bereit. Ferner stellt das Verfahren das Bestimmen einer Winkelrate basierend auf dem gemessenen Kupplungswinkel γ(m) bereit, und dann das Bestimmen eines Offsets γ(o) zwischen dem gemessenen Kupplungswinkel γ(m) und dem aktuellen Kupplungswinkel γ(a), wenn die Gierrate und Winkelrate im Wesentlichen null sind.In an additional embodiment of the hitch angle calibration program 1308 , as in 9 Illustrated is a method of calibrating the trailer backup assist system 105 for the trailer 110 that is on the vehicle 100 is attached, provided that the forward movement of the vehicle 100 essentially at a speed just above a speed threshold. The method also provides for detecting a yaw rate of the vehicle 100 and detecting a measured hitch angle γ (m) of the trailer 110 ready. The method further provides determining an angle rate based on the measured hitch angle γ (m), and then determining an offset γ (o) between the measured hitch angle γ (m) and the current hitch angle γ (a) if the yaw rate and Angular rate are essentially zero.
Bei der oben unter Bezugnahme auf 7 beschriebenen Ausführungsform des Kupplungswinkelkalibrierungsprogramms 1308 fährt das Fahrzeug 100 rückwärts, und eine solche Ausführungsform ist daher für Situationen ausgelegt, bei welchen das Fahrzeug 100 eventuell nicht fähig ist, weit genug vorwärts zu fahren, um das Anhängerrückfahr-Unterstützungssystem 105 zu kalibrieren. Wenn jedoch Raum zum Vorwärtsfahren des Fahrzeugs 100 verfügbar ist, kann ein alternatives Verfahren verwendet werden, um den Offset γ(o) zwischen dem aktuellen Kupplungswinkel γ(a) und dem gemessenen Kupplungswinkel γ(m) zu bestimmen, das nicht auf die Präzision der gemessenen oder anderswie bestimmten Anhängergeometrie und -maße zurückgreift. Insbesondere kann der Benutzer beim Einstellen des Anhängers 110 mit dem Fahrzeug 100 bei einer Ausführungsform angewiesen werden, unterschiedliche Maße des Anhängers 110, darunter die Anhängerlänge D zu messen. Die Maße des Fahrzeugs 100 können jedoch mit einem höheren Präzisionsgrad beim Zusammenfügen des Fahrzeugs 100 gemessen oder anderweitig in einer präzisen Art zu dem Anhängerrückfahr-Unterstützungssystem 105 geliefert werden, wie zum Beispiel mit einer Nachschlagetabelle, die von dem Fahrzeughersteller bereitgestellt wird.At the above with reference to 7th described embodiment of the hitch angle calibration program 1308 drives the vehicle 100 backwards, and such an embodiment is therefore designed for situations in which the vehicle 100 may not be able to drive forward far enough to use the trailer backup system 105 to calibrate. However, if there is room to move the vehicle forward 100 is available, an alternative method can be used to determine the offset γ (o) between the current hitch angle γ (a) and the measured hitch angle γ (m), which does not affect the precision of the measured or otherwise determined trailer geometry and dimensions falls back. In particular, the user can adjust the trailer 110 with the vehicle 100 in one embodiment instructed different dimensions of the trailer 110 , below to measure the trailer length D. The dimensions of the vehicle 100 can, however, with a higher degree of precision in assembling the vehicle 100 measured or otherwise in a precise manner to the trailer backup assist system 105 such as a look-up table provided by the vehicle manufacturer.
Gemäß 9 beginnt bei Schritt 700 das Anhängerrückfahr-Unterstützungssystem 105, das System für den Anhänger 110, der an dem Fahrzeug 100 befestigt ist, zu kalibrieren. Bei Schritt 1352 empfängt das System die Fahrzeugmerkmale, darunter die Maße des Fahrzeugs 100 und die Betriebsmerkmale, wie zum Beispiel den vorliegenden Gang des Getriebes. Bei Schritt 1354 bestätigt das System dann, dass das Fahrzeug 100 vorwärts fährt, während die Sensoren des Sensorsystems 1200 Messungen und andere Ablesungen aufnehmen. Insbesondere weisen bei dieser Ausführungsform die verwendeten Sensoren einen Sensor zum Bestimmen der Fahrzeuggierrate, wie z.B. einen Onboard-Gierratensensor 1314 oder einen separaten Sensor auf, der ausgelegt ist, um die Gierrate des Fahrzeugs 100 zu bestimmen. Die Sensoren, die bei dieser Ausführungsform des Kupplungswinkelkalibrierungsprogramms 1308 verwendet werden, weisen auch mindestens einen Kupplungswinkelsensor 1312, wie oben unter Bezugnahme auf das Sensorsystem 1200 beschrieben, auf.According to 9 starts at step 700 the trailer reversing support system 105 , the system for the trailer 110 that is on the vehicle 100 is attached to calibrate. At step 1352 the system receives the vehicle characteristics, including the dimensions of the vehicle 100 and the operational characteristics, such as the current gear of the transmission. At step 1354 the system then confirms that the vehicle is 100 moves forward while the sensors of the sensor system 1200 Record measurements and other readings. In particular, in this embodiment, the sensors used have a sensor for determining the vehicle yaw rate, such as an onboard yaw rate sensor 1314 or a separate sensor that is designed to measure the yaw rate of the vehicle 100 to determine. The sensors used in this embodiment of the hitch angle calibration program 1308 are used, also have at least one hitch angle sensor 1312 as above with reference to the sensor system 1200 described on.
Unter weiterer Bezugnahme auf 9, werden die gelenkten Räder 1302 des Fahrzeugs 100 bei Schritt 1356 gerade gelenkt, während das Fahrzeug 100 vorwärts fährt. Bei einer Ausführungsform kann der Benutzer angewiesen werden, das Fahrzeug 100 gerade zu lenken, indem er das Lenkrad manuell steuert. Bei einer zusätzlichen Ausführungsform kann das Fahrzeug 100 automatisch unter Verwendung des Servolenkungs-Unterstützungssystem 115 gerade gelenkt werden. Insbesondere kann das Anhängerrückfahr-Unterstützungssystem 105 die gelenkten Räder 1302 des Fahrzeugs 100 unter Verwendung des Servolenkungsmotors 1300 kombiniert mit dem Lenkwinkelerfassungsgerät 140 betätigen.With further reference to 9 , are the steered wheels 1302 of the vehicle 100 at step 1356 steered straight while the vehicle 100 drives forward. In one embodiment, the user can be directed to drive the vehicle 100 steer straight by manually steering the steering wheel. In an additional embodiment, the vehicle 100 automatically using the power steering assist system 115 be steered straight. In particular, the trailer backup support system 105 the steered wheels 1302 of the vehicle 100 using the power steering motor 1300 combined with the steering angle detection device 140 actuate.
Sobald die Sensorablesungen empfangen werden und das Fahrzeug 100 gerade gelenkt wird und vorwärts fährt, geht die Ausführungsform des Kupplungswinkelkalibrierungsprogramms 1308 dann zum Verarbeiten eines Initiierungsprogramms 1310 bei Schritt 1358 weiter. Das Initiierungsprogramm 1310 der vorliegenden Ausführungsform kann ähnlich wie das Initiierungsprogramm, das in 8 veranschaulicht ist, gefilterte Werte für die Lenkradwinkelrate, die Kupplungswinkelrate und die Fahrzeuggeschwindigkeit berechnen. Ferner können diese gefilterten Werte mit Schwellenwerten verglichen werden, um sicherzustellen, dass das Kupplungswinkelkalibrierungsprogramm ausgeführt wird, wenn Fahrzeugbedingungen für eine solche Berechnung akzeptabel sind. Insbesondere kann die gefilterte Lenkwinkelrate kleiner sein als eine maximale zulässige Lenkwinkelrate, die Anhängerwinkelrate kann kleiner sein als die maximale zulässige Anhängerwinkelrate, und die gefilterte Fahrzeuggeschwindigkeit kann kleiner sein als die maximal zulässige Fahrzeuggeschwindigkeit, wie zum Beispiel 16.0934km/h (= 10 mph), 24.1402 km/h (=15 mph) oder eine andere denkbare Geschwindigkeitsschwellenwerte. Wenn diese oder mehr oder weniger Bedingungen erfüllt sind, kann das System zu dem folgenden Schritt des Kupplungswinkelkalibrierungsprogramms weitergehen.Once the sensor readings are received and the vehicle 100 is steering and driving forward, the embodiment of the hitch angle calibration program goes 1308 then for processing an initiation program 1310 at step 1358 further. The initiation program 1310 of the present embodiment, similar to the initiation program described in 8th 3, calculate filtered values for steering wheel angle rate, hitch angle rate, and vehicle speed. Further, these filtered values can be compared to threshold values to ensure that the hitch angle calibration program is executed when vehicle conditions are acceptable for such a calculation. In particular, the filtered steering angle rate can be less than a maximum allowable steering angle rate, the trailer angle rate can be less than the maximum allowable trailer angle rate, and the filtered vehicle speed can be less than the maximum allowable vehicle speed, such as 16.0934km / h (= 10 mph), 24.1402 km / h (= 15 mph) or another conceivable speed threshold. If these or more or less conditions are met, the system can proceed to the following step of the hitch angle calibration program.
Wie ebenfalls in 9 veranschaulicht, bestimmt das Kupplungswinkelkalibrierungsprogramm 1308 in Schritt 1360, ob die Kupplungswinkelrate und die Gierrate beide im Wesentlichen gleich null sind. Insbesondere kann das Bestimmen des Erreichens eines Werts von im Wesentlichen gleich null eine oder mehrere Kombinationen der Werte sein, bei welchen der Wert während einer vorbestimmten Zeitspanne in unmittelbarer Nähe zu null ist oder der Wert null ist oder im Wesentlichen null ist. Das Zeitinkrement kann proportional zu der gefilterten Fahrzeuggeschwindigkeit sein, so dass eine steigende Geschwindigkeit des Fahrzeugs in einem Verringern des Zeitinkrements des gemessenen Kupplungswinkels γ(m) resultiert, und der Lenkwinkel muss im Wesentlichen konstant sein, um den Offset γ(o) zu bestimmen. Der Offset kann auch bestimmt werden, wenn der gemessene Kupplungswinkel und der Lenkwinkel im Wesentlichen konstant sind, während das Fahrzeug 100 und der Anhänger 110 über eine Distanz oberhalb eines Distanzschwellenwertes rückwärts fahren, wie zum Beispiel eine Entfernung, die größer ist als die Hälfte eines Umfangs eines gelenkten Rads des Fahrzeugs 100 oder andere denkbare Entfernungen. Wenn das System bestimmt, dass beide Werte im Wesentlichen gleich null sind, ist das System bei Schritt 1362 dann in der Lage, den aktuellen Kupplungswinkel γ(a) basierend auf den Fahrzeugmerkmalen zu bestimmen. Bei einer Ausführungsform ist der aktuelle Kupplungswinkel y(a) gleich null, wenn die oben stehenden Bedingungen erfüllt werden. Einige Fahrzeugmerkmale, wie zum Beispiel eine versetzte Kupplungslage, können jedoch darin resultieren, dass der aktuelle Kupplungswinkel γ(a) von null abweicht und diese Bedingungen erfüllt sind. Bei Schritt 1364 bestimmt das System dann den Offset y(o) zwischen dem aktuellen Kupplungswinkel γ(a) und dem gemessenen Kupplungswinkel γ(m) zum Betreiben des Anhängerrückfahr-Unterstützungssystem 105. Bei Schritt 704 kann das Anhängerrückfahr-Unterstützungssystem 105 wieder den Fahrer informieren, dass die Kalibrierung abgeschlossen ist, und kann den Kupplungswinkeloffsetwert im Speicher speichern, um mit dem angehängten Anhänger 110 assoziiert zu sein.As in 9 determines the hitch angle calibration program 1308 in step 1360 whether the hitch angle rate and the yaw rate are both substantially zero. In particular, the determination of the reaching of a value of substantially equal to zero can be one or more combinations of the values at which the value is in close proximity to zero or the value is zero or is substantially zero during a predetermined period of time. The time increment can be proportional to the filtered vehicle speed, so that an increasing speed of the vehicle results in a decrease in the time increment of the measured coupling angle γ (m), and the steering angle must be essentially constant in order to determine the offset γ (o). The offset can also be determined when the measured hitch angle and the steering angle are essentially constant while the vehicle is in motion 100 and the trailer 110 Reverse a distance above a distance threshold, such as a distance greater than half a circumference of a steered wheel of the vehicle 100 or other conceivable distances. When the system determines that both values are substantially equal to zero, the system is at step 1362 then able to determine the current hitch angle γ (a) based on the vehicle characteristics. In one embodiment, the current hitch angle y (a) is equal to zero if the above conditions are met. However, some vehicle features, such as an offset coupling position, can result in the current coupling angle γ (a) deviating from zero and these conditions being met. At step 1364 the system then determines the offset y (o) between the current hitch angle γ (a) and the measured hitch angle γ (m) for operating the trailer backup support system 105 . At step 704 can use the trailer backup support system 105 again inform the driver that the calibration is complete and can store the hitch angle offset value in memory to use with the attached trailer 110 to be associated.
In 10 ist eine zusätzliche Ausführungsform des Kupplungswinkelkalibrierungsprogramms 1308 veranschaulicht, das die Bewegungsrichtung oder potentielle Bewegungsrichtung des Fahrzeugs 100 berücksichtigt, bevor ein Verfahren zum Bestimmen des Offsets γ(o) des gemessenen Kupplungswinkels γ(m) ausgewählt wird. Die Bewegungsrichtung des Fahrzeugs 100 kann auf dem gerade eingelegten Gang des Getriebes basieren, wie zum Beispiel Vorwärts („Drive“) oder Rückwärts („Reverse“) bei Automatikgetrieben. Die potentielle Bewegungsrichtung des Fahrzeugs 100 kann jedoch auf dem verfügbaren Raum vor oder hinter der Kombination aus Fahrzeug 100 und Anhänger 110 basieren. Bei Schritt 1366, falls sich das Fahrzeug 100 entweder in die Vorwärts- oder Rückwärtsrichtung bewegt, kann das System bestimmen, ob ausreichend Raum besteht, damit das Fahrzeug 100 weiterhin in eine solche Richtung fährt, und die Kalibrierung des Anhängerrückfahr-Unterstützungssystems 105 abschließen. Falls nicht genug Raum vorhanden ist, kann das Kupplungswinkelkalibrierungsprogramm 1308 der veranschaulichten Ausführungsform den Fahrer anweisen, das Fahrzeug 100 in die entgegengesetzte oder in eine alternative Richtung zu bewegen, vorausgesetzt, dass in eine solche Richtung zum Abschließen der Kalibrierung genug Raum verfügbar ist. Falls sich das Fahrzeug 100 nicht bewegt, kann das System daher die bevorzugte Bewegungsrichtung des Fahrzeugs 100 und des Anhängers 110 zum Bewegen bestimmen, um genug Raum zu haben, damit das Fahrzeug 100 die Kalibrierung des Anhängerrückfahr-Unterstützungssystem 105 abschließt. Bei Schritt 1368 kann das System den Fahrer zum Beispiel durch die HMI-Vorrichtung 102 anweisen, entweder vorwärts oder rückwärts zu fahren, wie beim vorhergehenden Schritt 1366 bestimmt. Basierend auf der Richtung, in die das Fahrzeug 100 angewiesen wird zu fahren, kann dieser Ausführungsform des Kupplungswinkelkalibrierungsprogramms 1308 eines von zwei alternativen Verfahren verwenden, um den aktuellen Kupplungswinkel y(a) zum Abschließen der Kalibrierung zu bestimmen. Insbesondere, falls das Fahrzeug 100 bei Schritt 1370 vorwärts fährt, geht das System zum Sicherstellen, dass das Fahrzeug 100 gerade gelenkt wird (Schritt 1372) weiter, während die Gierrate des Fahrzeugs 100 (im Schritt 1374) und die Kupplungswinkelrate (im Schritt 1376) erfasst werden. Der erfasste Kupplungswinkel γ(m) wird von dem System verwendet, um die Kupplungswinkelrate bei Schritt 1378 zu bestimmen und dann zu Schritt 1380 weiterzugehen, um zu bestimmen, wenn die Kupplungswinkelrate und die Gierrate des Fahrzeugs 100 im Wesentlichen gleich null sind, ähnlich wie bei dem oben unter Bezugnahme auf die in 9 offenbarte Ausführungsform beschriebenen Verfahren. Wenn die Kupplungswinkelrate und die Gierrate des Fahrzeugs im Wesentlichen gleich null sind, kann das Kupplungswinkelkalibrierungsprogramm 1308 bei Schritt 1380 bestimmen, dass der aktuelle Kupplungswinkel γ(a) im Wesentlichen gleich null ist, was dann gemeinsam mit dem gemessenen Kupplungswinkel γ(m) verwendet werden kann, um den Offset γ(o) bei Schritt 1382 zu bestimmen.In 10 is an additional embodiment of the hitch angle calibration program 1308 illustrates the direction of movement or potential direction of movement of the vehicle 100 taken into account before a method for determining the offset γ (o) of the measured hitch angle γ (m) is selected. The direction of movement of the vehicle 100 can be based on the gear currently engaged, such as forward ("Drive") or reverse ("Reverse") in automatic transmissions. The potential direction of movement of the vehicle 100 however, it can be on the available space in front of or behind the combination vehicle 100 and trailers 110 based. At step 1366 if the vehicle is 100 Moved in either the forward or reverse direction, the system can determine if there is enough room for the vehicle 100 continues to drive in such a direction and the calibration of the trailer backup support system 105 to lock. If there is not enough room, the hitch angle calibration program 1308 of the illustrated embodiment instruct the driver to drive the vehicle 100 in the opposite or alternate direction, provided that there is enough room in either direction to complete the calibration. If the vehicle is 100 not moving, the system can therefore use the vehicle's preferred direction of movement 100 and the trailer 110 Determine to move in order to have enough space for the vehicle 100 the calibration of the trailer backup assistance system 105 concludes. At step 1368 the system can inform the driver for example through the HMI device 102 instruct you to drive either forwards or backwards as in the previous step 1366 certainly. Based on the direction the vehicle is heading 100 is instructed to drive, this embodiment of the hitch angle calibration program 1308 use one of two alternative methods to determine the current hitch angle y (a) to complete the calibration. Especially if the vehicle 100 at step 1370 drives forward, the system goes to ensure that the vehicle 100 is being steered (step 1372 ) continues while the vehicle yaw rate 100 (in step 1374 ) and the hitch angle rate (in step 1376 ) can be recorded. The detected hitch angle γ (m) is used by the system to calculate the hitch angle rate at step 1378 to determine and then to step 1380 proceed to determine if the hitch angle rate and the yaw rate of the vehicle 100 are substantially zero, similar to that described above with reference to FIG 9 disclosed embodiment method described. When the hitch angle rate and the yaw rate of the vehicle are substantially zero, the hitch angle calibration program may 1308 at step 1380 determine that the current hitch angle γ (a) is essentially equal to zero, which can then be used together with the measured hitch angle γ (m) to determine the offset γ (o) at step 1382 to determine.
Alternativ, falls das Fahrzeug 100 bei Schritt 1384 rückwärts fährt oder angewiesen wird, rückwärts zu fahren, geht das System, sobald das Fahrzeug 100 rückwärts fährt, zum Erfassen des Lenkwinkels δ des Fahrzeugs 100 bei Schritt 1386 weiter und erfasst den Kupplungswinkel γ(m) bei Schritt 1388, und dann die Kupplungswinkelrate und die Lenkwinkelrate bei Schritt 1390 zu bestimmen. Bei Schritt 1392 bestimmt das System, wann sowohl die Kupplungswinkelrate als auch die Lenkwinkelrate im Wesentlichen gleich null sind. Wenn diese beiden Werte im Wesentlichen gleich null sind, kann das Kupplungswinkelkalibrierungsprogramm 1308 den Offset y(o) des gemessenen Kupplungswinkels γ(m) basierend auf der Länge D des Anhängers 110, der Radabstandlänge W des Fahrzeugs 100 und der Entfernung L von der Hinterachse des Fahrzeugs 100 zu dem Anhänger 110, wie allgemein in der Ausführungsform des Kupplungswinkelkalibrierungsprogramms 1308 gemäß 7 und 8 dargelegt, bestimmen. Bei der in 10 offenbarten Ausführungsform beginnt das Kalibrierungsprogramm, sobald das Kupplungswinkeloffset bei Schritt 1382 bestimmt wurde, bei Schritt 704 und kann den Fahrer zum Beispiel über die HMI-Vorrichtung 102 oder eine andere ähnliche Bekanntgabe anweisen.Alternatively, if the vehicle 100 at step 1384 reverses or is instructed to reverse, the system goes as soon as the vehicle is 100 drives backwards to detect the steering angle δ of the vehicle 100 at step 1386 continues and records the coupling angle γ (m) at step 1388 , and then the hitch angle rate and the steering angle rate at step 1390 to determine. At step 1392 the system determines when both the hitch angle rate and the steering angle rate are substantially zero. When these two values are essentially zero, the hitch angle calibration program 1308 the offset y (o) of the measured hitch angle γ (m) based on the length D of the trailer 110 , the wheelbase length W of the vehicle 100 and the distance L from the rear axle of the vehicle 100 to the trailer 110 as generally in the embodiment of the hitch angle calibration program 1308 according to 7th and 8th set out, determine. At the in 10 disclosed embodiment, the calibration program begins as soon as the coupling angle offset at step 1382 was determined at step 704 and can, for example, inform the driver via the HMI device 102 or instruct some other similar announcement.