DE102022111559A1

DE102022111559A1 - Positioning a vehicle relative to a trailer

Info

Publication number: DE102022111559A1
Application number: DE102022111559.3A
Authority: DE
Inventors: Frank Blinkle; Lasse Schnepel
Original assignee: Valeo Schalter und Sensoren GmbH
Current assignee: Valeo Schalter und Sensoren GmbH
Priority date: 2022-05-10
Filing date: 2022-05-10
Publication date: 2023-11-16

Abstract

Gemäß einem Verfahren zur wenigstens teilweise automatischen Positionierung eines Fahrzeugs (1) bezüglich eines Anhängers (5), der an einem Kopplungspunkt (8) mit dem Fahrzeug (1) koppelbar ist, werden mittels Umfeldsensorsystems (4) des Fahrzeugs (1) Sensordaten erzeugt, welche den Anhänger (5) darstellen. Mittels einer Recheneinheit (3) wird abhängig von den Sensordaten wenigstens eine charakteristische Eigenschaft des Anhängers (5) bestimmt und der Anhänger (5) wird mittels der Recheneinheit (3) abhängig von der wenigstens einen charakteristischen Eigenschaft und Referenzdaten, die auf einem Speichermedium gespeichert sind identifiziert. Mittels der wird Recheneinheit (3) abhängig von einem Ergebnis der Identifikation des Anhängers (5) eine Trajektorie (10) für das Fahrzeug (1) berechnet und das Fahrzeug (1) wird bezüglich des Anhängers (5) positioniert, indem das Fahrzeug (1) wenigstens teilweise automatisch entlang der Trajektorie (10) geführt wird.According to a method for at least partially automatic positioning of a vehicle (1) with respect to a trailer (5), which can be coupled to the vehicle (1) at a coupling point (8), sensor data is generated by means of the environment sensor system (4) of the vehicle (1), which represent the trailer (5). At least one characteristic property of the trailer (5) is determined by means of a computing unit (3) depending on the sensor data and the trailer (5) is dependent on the at least one characteristic property and reference data stored on a storage medium by means of the computing unit (3). identified. By means of the computing unit (3), a trajectory (10) for the vehicle (1) is calculated depending on a result of the identification of the trailer (5) and the vehicle (1) is positioned with respect to the trailer (5) by the vehicle (1 ) is at least partially automatically guided along the trajectory (10).

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur wenigstens teilweise automatischen Positionierung eines Fahrzeugs bezüglich eines Anhängers, wobei der Anhänger an einem Kopplungspunkt des Anhängers mit dem Fahrzeug koppelbar ist und wobei mittels wenigstens eines Umfeldsensorsystems des Fahrzeugs Sensordaten erzeugt werden, welche den Anhänger darstellen. Die Erfindung betrifft ferner ein entsprechendes elektronisches Fahrzeugführungssystem für ein Fahrzeug und ein Computerprogrammprodukt.The invention relates to a method for at least partially automatic positioning of a vehicle with respect to a trailer, wherein the trailer can be coupled to the vehicle at a coupling point of the trailer and wherein sensor data which represent the trailer are generated by means of at least one environmental sensor system of the vehicle. The invention further relates to a corresponding electronic vehicle guidance system for a vehicle and a computer program product.

Fahrerassistenzsysteme zur Unterstützung eines Benutzers beim Ankoppeln eines Anhängers an ein Fahrzeug sind an sich bekannt. Nachteilig an bekannten Systemen und Verfahren ist es, dass das Fahrzeug sehr nahe an den Kopplungspunkt des Anhängers gebracht werden muss, bevor die automatische oder teilweise automatische Assistenzfunktion den Kopplungspunkt mit ausreichend hoher Genauigkeit erkennen und lokalisieren kann, um die Unterstützung zu starten.Driver assistance systems for supporting a user when coupling a trailer to a vehicle are known per se. A disadvantage of known systems and methods is that the vehicle has to be brought very close to the coupling point of the trailer before the automatic or partially automatic assistance function can recognize and locate the coupling point with a sufficiently high level of accuracy in order to start the assistance.

Dokument DE 10 2019 134 594 A1 beschreibt ein System zum Unterstützen eines Fahrzeug-Anhänger-Kopplungsvorgangs. Es ist ein Erfassungssystem vorgesehen, welches Daten empfängt. Ein Anhängerkoppler wird in den von dem Erfassungssystem empfangenen Daten identifiziert und ein Lenksignal wird an dem Fahrzeug während des Rückwärtsfahrens des Fahrzeugs ausgegeben, um das Fahrzeug zu veranlassen, zu lenken, um eine Kupplungskugel des Fahrzeugs mit dem Koppler auszurichten.document DE 10 2019 134 594 A1 describes a system for supporting a vehicle-trailer coupling process. A recording system is provided which receives data. A trailer coupler is identified in the data received from the detection system and a steering signal is issued to the vehicle during reversing of the vehicle to cause the vehicle to steer to align a hitch ball of the vehicle with the coupler.

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine automatische oder teilweise automatische Positionierung eines Fahrzeugs bezüglich eines Anhängers zu ermöglichen, wobei eine erhöhte Flexibilität bezüglich der Ausgangsposition und/oder Ausgangsorientierung des Fahrzeugs zu dem Anhänger erreicht wird.It is an object of the present invention to enable automatic or partially automatic positioning of a vehicle with respect to a trailer, thereby achieving increased flexibility with regard to the starting position and/or starting orientation of the vehicle in relation to the trailer.

Diese Aufgabe wird gelöst durch den jeweiligen Gegenstand der unabhängigen Ansprüche. Vorteilhafte Weiterbildungen und bevorzugte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.This task is solved by the respective subject matter of the independent claims. Advantageous developments and preferred embodiments are the subject of the dependent claims.

Die Erfindung beruht auf dem Gedanken, abhängig von Sensordaten eines Umfeldsensorsystems, welche den Anhänger darstellen, eine charakteristische Eigenschaft des Anhängers zu bestimmen, diese mit vorab gespeicherten Referenzdaten abzugleichen und basierend darauf den Anhänger zu identifizieren. Eine Trajektorie zur wenigstens teilweise automatischen Positionierung des Fahrzeugs bezüglich des Anhängers kann dann abhängig von dem Ergebnis der Identifikation des Anhängers erfolgen.The invention is based on the idea of determining a characteristic property of the trailer depending on sensor data from an environmental sensor system which represents the trailer, comparing this with previously stored reference data and identifying the trailer based on this. A trajectory for at least partially automatic positioning of the vehicle with respect to the trailer can then take place depending on the result of the identification of the trailer.

Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zur wenigstens teilweise automatischen Positionierung eines Fahrzeugs, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, bezüglich eines Anhängers angegeben, wobei der Anhänger insbesondere nicht mit dem Fahrzeug gekoppelt ist. Der Anhänger ist an einem Kopplungspunkt des Anhängers mit dem Fahrzeug, insbesondere einer Kopplungsvorrichtung, insbesondere einer Anhängerkupplung, des Fahrzeugs, koppelbar. Mittels wenigstens eines Umfeldsensorsystems des Fahrzeugs werden Sensordaten erzeugt, welche den Anhänger darstellen, insbesondere während sich der Anhänger in der Umgebung des Fahrzeugs befindet und nicht mit dem Fahrzeug gekoppelt ist. Mittels wenigstens einer Recheneinheit, beispielsweise des Fahrzeugs, insbesondere eines elektronischen Fahrzeugführungssystems des Fahrzeugs, oder einer externen Recheneinheit, wie etwa einem Servercomputersystem, wird abhängig von den Sensordaten wenigstens eine charakteristische Eigenschaft des Anhängers bestimmt. Der Anhänger wird mittels der wenigstens einen Recheneinheit abhängig von der wenigstens einen charakteristischen Eigenschaft und abhängig von Referenzdaten, die auf einem Speichermedium, beispielsweise des Fahrzeugs oder der externen Recheneinheit, gespeichert sind, identifiziert, insbesondere durch einen Abgleich oder Vergleich der wenigstens einen charakteristischen Eigenschaft mit den Referenzdaten. Mittels der wenigstens einen Recheneinheit wird abhängig von einem Ergebnis der Identifikation des Anhängers, also insbesondere abhängig von einer durch die Identifikation bestimmten Identität des Anhängers, eine Trajektorie für das Fahrzeug berechnet. Das Fahrzeug wird bezüglich des Anhängers positioniert, indem das Fahrzeug wenigstens teilweise automatisch entlang der Trajektorie geführt wird, insbesondere mittels des elektronischen Fahrzeugführungssystems.According to one aspect of the invention, a method for at least partially automatic positioning of a vehicle, in particular a motor vehicle, with respect to a trailer is specified, wherein the trailer is in particular not coupled to the vehicle. The trailer can be coupled to the vehicle at a coupling point of the trailer, in particular a coupling device, in particular a trailer coupling, of the vehicle. Using at least one environment sensor system of the vehicle, sensor data is generated which represents the trailer, in particular while the trailer is in the vicinity of the vehicle and is not coupled to the vehicle. By means of at least one computing unit, for example of the vehicle, in particular an electronic vehicle guidance system of the vehicle, or an external computing unit, such as a server computer system, at least one characteristic property of the trailer is determined depending on the sensor data. The trailer is identified by means of the at least one computing unit depending on the at least one characteristic property and depending on reference data stored on a storage medium, for example the vehicle or the external computing unit, in particular by comparing or comparing the at least one characteristic property the reference data. By means of the at least one computing unit, a trajectory for the vehicle is calculated depending on a result of the identification of the trailer, i.e. in particular depending on an identity of the trailer determined by the identification. The vehicle is positioned with respect to the trailer by at least partially automatically guiding the vehicle along the trajectory, in particular by means of the electronic vehicle guidance system.

Unter der Positionierung des Fahrzeugs bezüglich des Anhängers kann insbesondere verstanden werden, dass die Position und/oder Orientierung des Fahrzeugs relativ zu der Position und/oder Orientierung des Anhängers eingestellt wird. Mit anderen Worten kann eine relative Zielpose des Fahrzeugs bezüglich des Anhängers vorgegeben sein. Zu Beginn der Trajektorie weicht die tatsächliche Relativpose von der Zielpose ab. Nachdem das Fahrzeug wenigstens teilweise automatisch entlang der Trajektorie geführt wurde und insbesondere bis zum Ende der Trajektorie geführt wurde, stimmt die tatsächliche Relativpose mit der Zielpose wenigstens näherungsweise überein.The positioning of the vehicle with respect to the trailer can be understood in particular to mean that the position and/or orientation of the vehicle is adjusted relative to the position and/or orientation of the trailer. In other words, a relative target pose of the vehicle with respect to the trailer can be specified. At the beginning of the trajectory, the actual relative pose deviates from the target pose. After the vehicle has been at least partially automatically guided along the trajectory and in particular has been guided to the end of the trajectory, the actual relative pose at least approximately matches the target pose.

Die Zielpose entspricht dabei beispielsweise einer Situation, in der der Kopplungspunkt des Anhängers von einer entsprechenden Kopplungsvorrichtung des Fahrzeugs, insbesondere einer Anhängerkupplung, noch eine gewisse Entfernung aufweist. Durch die Positionierung wird der Anhänger also nicht notwendigerweise auch tatsächlich mit dem Fahrzeug gekoppelt. Vielmehr kann die Kopplung nach der Positionierung manuell durch den Benutzer erfolgen. Je nach Ausgestaltungsform der Kopplungsvorrichtung des Fahrzeugs beziehungsweise einer entsprechenden Kopplungsvorrichtung des Anhängers, welche den Kopplungspunkt aufweist, kann jedoch auch eine automatische Kopplung erfolgen, indem das Fahrzeug entsprechend positioniert wird, so dass die Kopplungsvorrichtungen des Fahrzeugs und des Anhängers aufeinandertreffen und beispielsweise einrasten oder auf andere Weise mechanisch verbunden werden.The target pose corresponds, for example, to a situation in which the coupling point of the Trailer from a corresponding coupling device of the vehicle, in particular a trailer hitch, is still a certain distance away. The positioning does not necessarily mean that the trailer is actually coupled to the vehicle. Rather, the coupling can be done manually by the user after positioning. Depending on the design of the coupling device of the vehicle or a corresponding coupling device of the trailer, which has the coupling point, an automatic coupling can also take place by positioning the vehicle accordingly so that the coupling devices of the vehicle and the trailer meet one another and, for example, snap into place or onto others Be connected mechanically.

Dass die Positionierung wenigstens teilweise automatisch erfolgt beziehungsweise dass das Fahrzeug dazu wenigstens teilweise automatisch entlang der Trajektorie geführt wird, kann derart verstanden werden, dass wenigstens ein Teil der zum Führen des Fahrzeugs erforderlichen Fahraufgaben automatisch durchgeführt wird. Es können jedoch auch sämtliche Fahraufgaben automatisch durchgeführt werden. Beispielsweise kann die Lenkung des Fahrzeugs während des Führens entlang der Trajektorie automatisch erfolgen, wohingegen das Bremsen, Beschleunigen beziehungsweise die Betätigung eines Bremspedals oder Gaspedals des Fahrzeugs manuell erfolgen. Es sind jedoch auch beliebige Kombinationen von automatischen und manuellen Fahraufgaben möglich.The fact that the positioning takes place at least partially automatically or that the vehicle is at least partially automatically guided along the trajectory can be understood to mean that at least some of the driving tasks required to drive the vehicle are carried out automatically. However, all driving tasks can also be carried out automatically. For example, the vehicle can be steered automatically while driving along the trajectory, whereas braking, accelerating or actuating a brake pedal or accelerator pedal of the vehicle can be done manually. However, any combination of automatic and manual driving tasks is also possible.

Der Kopplungspunkt kann je nach Ausgestaltungsform der Kopplungsvorrichtung des Anhängers unterschiedlich ausgestaltet sein. Beispielsweise kann der Kopplungspunkt einem Punkt auf einer Kopplungsvorrichtung des Anhängers entsprechen, etwa an einem Ende einer Zugdeichsel des Anhängers. Der Kopplungspunkt stellt für die Trajektorienberechnung daher insbesondere einen Referenzpunkt dar. Dies bedeutet jedoch nicht notwendigerweise, dass ein mechanischer Kontakt zwischen den Kopplungsvorrichtungen des Fahrzeugs und des Anhängers ausschließlich an dem möglicherweise diskreten Kopplungspunkt erfolgt.The coupling point can be designed differently depending on the design of the coupling device of the trailer. For example, the coupling point can correspond to a point on a coupling device of the trailer, for example at one end of a drawbar of the trailer. The coupling point therefore represents in particular a reference point for the trajectory calculation. However, this does not necessarily mean that mechanical contact between the coupling devices of the vehicle and the trailer occurs exclusively at the possibly discrete coupling point.

Ein Umfeldsensorsystem kann beispielsweise als Sensorsystem verstanden werden, das dazu in der Lage ist, Sensordaten oder Sensorsignale zu erzeugen, welche eine Umgebung des Umfeldsensorsystems, insbesondere des Fahrzeugs abbilden, darstellen oder wiedergeben. Insbesondere ist die Fähigkeit, elektromagnetische oder sonstige Signale aus der Umgebung zu erfassen, nicht hinreichend, um ein Sensorsystem als Umfeldsensorsystem zu qualifizieren. Beispielsweise können Kameras, Radarsysteme, Lidarsysteme oder Ultraschallsensorsysteme als Umfeldsensorsysteme aufgefasst werden.An environment sensor system can be understood, for example, as a sensor system that is capable of generating sensor data or sensor signals that map, represent or reproduce an environment of the environment sensor system, in particular of the vehicle. In particular, the ability to detect electromagnetic or other signals from the environment is not sufficient to qualify a sensor system as an environmental sensor system. For example, cameras, radar systems, lidar systems or ultrasonic sensor systems can be viewed as environmental sensor systems.

Dem entsprechend können die Sensordaten je nach Ausgestaltungsform des wenigstens einen Umfeldsensorsystems eines oder mehrere Kamerabilder, Radardaten, Lidardaten, beispielsweise Lidarpunktwolken, und so weiter beinhalten. Die Sensordaten an sich beinhalten daher noch nicht explizit quantitative Größen oder Werte des Anhängers, wie etwa Koordinaten des Kopplungspunkts bezüglich einer anderen Komponente des Anhängers, etwa einem Achsmittelpunkt des Anhängers, oder bezüglich des Fahrzeugs und so weiter, auch wenn solche quantitativen Werte und Größen gegebenenfalls durch geeignete Algorithmen aus den Sensordaten extrahiert werden können.Accordingly, depending on the embodiment of the at least one environment sensor system, the sensor data can contain one or more camera images, radar data, lidar data, for example lidar point clouds, and so on. The sensor data itself therefore does not explicitly contain quantitative quantities or values of the trailer, such as coordinates of the coupling point with respect to another component of the trailer, such as an axle center of the trailer, or with respect to the vehicle and so on, even if such quantitative values and quantities may be can be extracted from the sensor data using suitable algorithms.

Die wenigstens eine charakteristische Eigenschaft kann beispielsweise eine oder mehrere geometrische Eigenschaften des Anhängers beinhalten, beispielsweise eine oder mehrere Eigenschaften betreffend eine Abmessung, insbesondere eine äußere Abmessung, des Anhängers, beispielsweise eine Breite und/oder Länge des gesamten Anhängers oder einer Komponente des Anhängers, wie beispielsweise eines Rahmens oder einer Ladefläche oder dergleichen. Die wenigstens eine charakteristische Eigenschaft kann beispielsweise auch eine Länge und/oder Höhenposition einer Zugdeichsel des Anhängers, die insbesondere Teil der Kopplungsvorrichtung des Anhängers sein kann und auf der der Kopplungspunkt liegen kann, eine Spurweite des Anhängers, eine Achsposition des Anhängers, insbesondere eine Position einer Achse des Anhängers bezüglich einer weiteren Komponente des Anhängers, etwa einen Abstand der Achse von einem vorderen und/oder hinteren Ende des Anhängers, eine Position des Kopplungspunkts bezüglich einer weiteren Komponente des Anhängers, wie etwa einem Achsmittelpunkt der Achse oder dergleichen, und so weiter beinhalten.The at least one characteristic property can include, for example, one or more geometric properties of the trailer, for example one or more properties relating to a dimension, in particular an external dimension, of the trailer, for example a width and / or length of the entire trailer or a component of the trailer, such as for example a frame or a loading area or the like. The at least one characteristic property can, for example, also be a length and/or height position of a drawbar of the trailer, which can in particular be part of the coupling device of the trailer and on which the coupling point can be located, a track width of the trailer, an axle position of the trailer, in particular a position of a Axle of the trailer with respect to another component of the trailer, such as a distance of the axle from a front and/or rear end of the trailer, a position of the coupling point with respect to another component of the trailer, such as an axle center of the axle or the like, and so on .

Die wenigstens eine charakteristische Eigenschaft ist insbesondere wenigstens eine charakteristische Eigenschaft ausschließlich des Anhängers, ist also unabhängig von dem Fahrzeug und insbesondere einer Position des Fahrzeugs bezüglich des Anhängers. Die Relativpose des Fahrzeugs beziehungsweise der Kopplungsvorrichtung des Fahrzeugs bezüglich des Kopplungspunkts kann daher nicht als charakteristische Eigenschaft des Anhängers in diesem Verständnis angesehen werden.The at least one characteristic property is in particular at least one characteristic property exclusively of the trailer, i.e. is independent of the vehicle and in particular a position of the vehicle with respect to the trailer. The relative pose of the vehicle or the coupling device of the vehicle with respect to the coupling point can therefore not be viewed as a characteristic property of the trailer in this understanding.

Die Referenzdaten können insbesondere Referenzwerten für die genannten Größen der wenigstens einen charakteristischen Eigenschaft entsprechen oder Kombinationen davon oder können aus entsprechenden Größen oder Werten abgeleitet werden. Durch Abgleich der wenigstens einen charakteristischen Eigenschaft mit den Referenzdaten ist es also möglich, den Anhänger zu identifizieren. Die Identifizierung des Anhängers beziehungsweise die Feststellung der Identität des Anhängers kann dabei je nachdem, welche wenigstens eine charakteristische Eigenschaft betrachtet wird beziehungsweise ausgewertet wird, zu einem unterschiedlichen Grad erfolgen. So ist nicht notwendigerweise eine individuelle Identifikation genau eines einzigen Anhängers anhand der wenigstens einen charakteristischen Eigenschaft erforderlich oder möglich. Vielmehr kann das Identifizieren in entsprechenden Ausführungsformen auch als Eingrenzen des Anhängers auf eine bestimmte Art beziehungsweise eine bestimmten Typ von Anhänger verstanden werden, wobei sich die Art oder der Typ des Anhängers eben durch die festgestellten charakteristischen Eigenschaften oder davon abgeleiteten Eigenschaften auszeichnet. In diesem Fall kann beispielsweise die Art oder der Typ des Anhängers als Identität des Anhängers angesehen werden. In anderen Ausführungsformen ist jedoch auch eine individuelle Identifikation des Anhängers möglich, beispielsweise wenn ein Kennzeichen, beispielsweise ein amtliches Kennzeichen, des Anhängers aus den Sensordaten bestimmt wird, beispielsweise als Teil der wenigstens einen charakteristischen Eigenschaft.The reference data can in particular correspond to reference values for the stated quantities of the at least one characteristic property or combinations thereof or can be derived from corresponding quantities or values. By comparing at least one characteristic property with the reference data it is therefore possible to identify the trailer. The identification of the trailer or the determination of the identity of the trailer can be done to a different degree depending on which at least one characteristic property is being considered or evaluated. An individual identification of exactly a single trailer based on the at least one characteristic property is not necessarily necessary or possible. Rather, in corresponding embodiments, identifying can also be understood as limiting the trailer to a specific type or type of trailer, whereby the type or type of trailer is characterized by the identified characteristic properties or properties derived therefrom. In this case, for example, the nature or type of the trailer can be considered the identity of the trailer. In other embodiments, however, individual identification of the trailer is also possible, for example if a license plate, for example an official license plate, of the trailer is determined from the sensor data, for example as part of the at least one characteristic property.

Die wenigstens eine charakteristische Eigenschaft kann durch die wenigstens eine Recheneinheit basierend auf den Sensordaten auf an sich bekannte Weise bestimmt werden, beispielsweise durch Verwendung eines oder mehrerer Objekterkennungsalgorithmen und so weiter.The at least one characteristic property can be determined by the at least one computing unit based on the sensor data in a manner known per se, for example by using one or more object recognition algorithms and so on.

Ein Objekterkennungsalgorithmus kann beispielsweise als ein Computeralgorithmus verstanden werden, der in der Lage ist, eines oder mehrere Objekte innerhalb eines bereitgestellten Eingangsdatensatzes, beispielsweise Eingangsbildes, hier der Sensordaten, zu identifizieren und zu lokalisieren, beispielsweise indem er entsprechende Begrenzungsboxen oder Bereiche von Interesse, ROI (englisch: „region of interest“), festlegt und insbesondere jeder der Begrenzungsboxen eine entsprechende Objektklasse zuordnet, wobei die Objektklassen aus einem vordefinierten Satz von Objektklassen ausgewählt werden können. Dabei kann die Zuweisung einer Objektklasse zu einer Begrenzungsbox derart verstanden werden, dass ein entsprechender Konfidenzwert oder eine Wahrscheinlichkeit dafür, dass das innerhalb der Begrenzungsbox identifizierte Objekt zu der entsprechenden Objektklasse gehört, bereitgestellt wird. Zum Beispiel kann der Algorithmus für eine gegebene Begrenzungsbox für jede der Objektklassen einen solchen Konfidenzwert oder eine Wahrscheinlichkeit bereitstellen. Die Zuweisung der Objektklasse kann zum Beispiel die Auswahl oder Bereitstellung der Objektklasse mit dem größten Konfidenzwert oder der größten Wahrscheinlichkeit beinhalten. Alternativ kann der Algorithmus auch lediglich die Begrenzungsboxen festlegen, ohne eine entsprechende Objektklasse zuzuordnen.An object detection algorithm can be understood, for example, as a computer algorithm that is able to identify and localize one or more objects within a provided input data set, for example input image, here the sensor data, for example by identifying corresponding bounding boxes or areas of interest, ROI ( English: “region of interest”), and in particular assigns a corresponding object class to each of the bounding boxes, whereby the object classes can be selected from a predefined set of object classes. The assignment of an object class to a bounding box can be understood in such a way that a corresponding confidence value or a probability that the object identified within the bounding box belongs to the corresponding object class is provided. For example, for a given bounding box, the algorithm may provide such a confidence value or probability for each of the object classes. The assignment of the object class may include, for example, selecting or providing the object class with the greatest confidence value or probability. Alternatively, the algorithm can simply define the bounding boxes without assigning a corresponding object class.

Dass die Trajektorie abhängig von dem Ergebnis der Identifikation des Anhängers berechnet wird, kann insbesondere derart verstanden werden, dass basierend auf dem Ergebnis der Identifikation für die Berechnung der Trajektorie relevante Informationen, Größen oder sonstige Daten bestimmt werden und die Trajektorie basierend darauf berechnet wird. Insbesondere kann basierend auf der Identität beziehungsweise dem Ergebnis der Identifikation des Anhängers eine Position des Kopplungspunkts bezüglich einer weiteren Komponente des Anhängers, etwa des Achsmittelpunkts oder eines vorderen oder hinteren Endes des Anhängers, des Rahmens oder der Ladefläche, bestimmt werden und basierend darauf die Trajektorie berechnet werden. Diese Position oder sonstige Daten können auf dem Speichermedium vorab gespeichert sein, so dass sie nicht basierend auf den Sensordaten extrahiert werden müssen.The fact that the trajectory is calculated depending on the result of the identification of the trailer can be understood in particular in such a way that information, sizes or other data relevant to the calculation of the trajectory are determined based on the result of the identification and the trajectory is calculated based on this. In particular, based on the identity or the result of the identification of the trailer, a position of the coupling point with respect to another component of the trailer, such as the axle center or a front or rear end of the trailer, the frame or the loading area, can be determined and the trajectory can be calculated based on this become. This position or other data may be pre-stored on the storage medium so that it does not need to be extracted based on the sensor data.

Durch die Erfindung ergibt sich also der wesentliche Vorteil, dass nicht sämtliche Informationen, die zum Berechnen der Trajektorie bezüglich des Anhängers erforderlich sind, aus den Sensordaten abgeleitet werden müssen, sondern dass der Anhänger lediglich an sich identifiziert werden muss und vorab bereitgestellte Informationen zur Trajektorienberechnung abgerufen werden können. Dies ist insbesondere deshalb vorteilhaft, weil die Identifikation des Anhängers basierend auf der wenigstens einen charakteristischen Eigenschaft des Anhängers auch aus relativ großer Entfernung des Fahrzeugs und damit des wenigstens einen Umfeldsensorsystems von dem Anhänger möglich ist. Ebenso ist auch eine Orientierung des Fahrzeugs bezüglich des Anhängers nicht dadurch eingeschränkt, insbesondere auf einen Winkelbereich der entsprechenden Längsachsen um null Grad, dass eine exakte Positionserkennung des Kopplungspunkts aus den Sensordaten erfolgen muss.The invention therefore results in the significant advantage that not all of the information required to calculate the trajectory with respect to the trailer has to be derived from the sensor data, but rather that the trailer only has to be identified per se and information provided in advance for the trajectory calculation has to be retrieved can be. This is particularly advantageous because the identification of the trailer based on the at least one characteristic property of the trailer is also possible from a relatively large distance from the vehicle and thus the at least one environmental sensor system from the trailer. Likewise, an orientation of the vehicle with respect to the trailer is not restricted, in particular to an angular range of the corresponding longitudinal axes around zero degrees, by the fact that an exact position detection of the coupling point must take place from the sensor data.

Erfindungsgemäß ist es insbesondere nicht erforderlich, die Position des Kopplungspunkts sehr exakt direkt aus den Sensordaten zu bestimmen. Vielmehr kann die Position des Kopplungspunkts bezüglich des Fahrzeugs indirekt aus der Position des gesamten Anhängers bezüglich des Fahrzeugs in Kombination mit gespeicherten Informationen betreffend die Position des Kopplungspunkt an dem Anhänger ermittelt werden. Die Position des gesamten Anhängers bezüglich des Fahrzeugs wiederum lässt sich mit ausreichender Genauigkeit aus den Sensordaten auch aus größerer Entfernung ermitteln.According to the invention, it is particularly not necessary to determine the position of the coupling point very precisely directly from the sensor data. Rather, the position of the coupling point with respect to the vehicle can be determined indirectly from the position of the entire trailer with respect to the vehicle in combination with stored information regarding the position of the coupling point on the trailer. The position of the entire trailer in relation to the vehicle can be determined with sufficient accuracy from the sensor data, even from a greater distance.

In der Folge kann die Trajektorie über einen größeren räumlichen Bereich geplant werden und es können auch komplexere Trajektorien geplant werden, so dass der Benutzer das Fahrzeug nicht so nahe und exakt manuell bezüglich des Anhängers positionieren muss, wie dies bei bekannten Ansätzen der Fall ist. Insbesondere wird es dadurch auch ermöglicht, mehrzügige Trajektorien zu planen, um eine besonders vorteilhafte Orientierung des Fahrzeugs bezüglich des Anhängers automatisiert erreichen zu können, so dass der Benutzer nach erfolgter Kopplung des Anhängers beispielsweise geradeaus nach vorne fahren kann, ohne weitere Rangiermanöver durchführen zu müssen.As a result, the trajectory can be planned over a larger spatial area and more complex trajectories can also be planned so that the user does not have to manually position the vehicle as closely and precisely with respect to the trailer as is the case with known approaches. In particular, this also makes it possible to plan multi-stage trajectories in order to be able to automatically achieve a particularly advantageous orientation of the vehicle with respect to the trailer, so that the user can, for example, drive straight ahead after the trailer has been coupled without having to carry out further maneuvering maneuvers.

Die beschriebenen Verfahrensschritte des Erzeugens der Sensordaten, des Bestimmens der wenigstens einen charakteristischen Eigenschaft, des Identifizierens des Anhängers, des Berechnens der Trajektorie und des Führens des Fahrzeugs entlang der Trajektorie erfolgen erfindungsgemäß insbesondere während einer Anwendungsphase des Verfahrens, auch als Live-Phase bezeichnet. Der Anwendungsphase kann eine Trainingsphase vorgelagert sein, in der beispielsweise die Referenzdaten bestimmt und gespeichert werden.According to the invention, the described method steps of generating the sensor data, determining the at least one characteristic property, identifying the trailer, calculating the trajectory and guiding the vehicle along the trajectory take place in particular during an application phase of the method, also referred to as the live phase. The application phase can be preceded by a training phase in which, for example, the reference data is determined and saved.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird mittels der wenigstens einen Recheneinheit eine erste Relativposition des Kopplungspunkts des Anhängers bezüglich des Fahrzeugs, insbesondere der Kopplungsvorrichtung des Fahrzeugs, beispielsweise der Anhängerkupplung beziehungsweise der Anhängerkupplungskugel des Fahrzeugs, bestimmt. Die Trajektorie wird, insbesondere mittels der wenigstens einen Recheneinheit, abhängig von der ersten Relativposition berechnet.According to at least one embodiment of the method according to the invention, a first relative position of the coupling point of the trailer with respect to the vehicle, in particular the coupling device of the vehicle, for example the trailer coupling or the trailer coupling ball of the vehicle, is determined by means of the at least one computing unit. The trajectory is calculated, in particular by means of the at least one computing unit, depending on the first relative position.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform wird die erste Relativposition wenigstens zum Teil basierend auf dem Ergebnis der Identifikation des Anhängers bestimmt.According to at least one embodiment, the first relative position is determined at least in part based on the result of the identification of the trailer.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform wird die erste Relativposition wenigstens zum Teil basierend auf den Sensordaten bestimmt.According to at least one embodiment, the first relative position is determined at least in part based on the sensor data.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform wird die erste Relativposition basierend auf dem Ergebnis der Identifikation des Anhängers und basierend auf den Sensordaten bestimmt.According to at least one embodiment, the first relative position is determined based on the result of the identification of the trailer and based on the sensor data.

Insbesondere kann die Position und/oder Orientierung des gesamten Anhängers oder einer sonstigen Komponente des Anhängers bezüglich des Fahrzeugs mittels der wenigstens einen Recheneinheit basierend auf den Sensordaten bestimmt werden. Abhängig von dem Ergebnis der Identifikation des Anhängers kann dagegen die Position des Kopplungspunkts an dem Anhänger selbst, also bezüglich der weiteren Komponente des Anhängers, aus gespeicherten Daten bestimmt werden. Die erste Relativposition des Kopplungspunkts bezüglich des Fahrzeugs kann dann beispielsweise durch Kombination der so verfügbaren Informationen, also der Position der Komponente oder des gesamten Anhängers bezüglich des Fahrzeugs und der Position des Kopplungspunkts an dem Anhänger beziehungsweise bezüglich der Komponente des Anhängers abgeleitet werden.In particular, the position and/or orientation of the entire trailer or another component of the trailer with respect to the vehicle can be determined by means of the at least one computing unit based on the sensor data. Depending on the result of the identification of the trailer, however, the position of the coupling point on the trailer itself, i.e. with regard to the other components of the trailer, can be determined from stored data. The first relative position of the coupling point with respect to the vehicle can then be derived, for example, by combining the information available in this way, i.e. the position of the component or the entire trailer with respect to the vehicle and the position of the coupling point on the trailer or with respect to the component of the trailer.

Anstatt also die erste Relativposition direkt und ausschließlich aus den Sensordaten zu bestimmen, wird in solchen Ausführungsformen lediglich die Relativposition der Komponente oder des gesamten Anhängers bezüglich des Fahrzeugs aus den Sensordaten bestimmt. Dies trägt zur erhöhten Flexibilität des Verfahrens wie oben beschrieben bei, da die relative Position des Anhängers insgesamt beziehungsweise der weiteren Komponente, etwa eines Rahmens oder der Achse oder der Räder und so weiter des Anhängers, aus größerer Entfernung und gegebenenfalls verschiedenen Blickwinkeln mit ausreichender Genauigkeit bestimmt werden kann, wohingegen zum direkten Bestimmen der Relativposition des Kopplungspunkts bezüglich des Fahrzeugs eine sehr geringe Entfernung und auch eine stark eingeschränkte Orientierung des Fahrzeugs bezüglich des Anhängers erforderlich wäre.Instead of determining the first relative position directly and exclusively from the sensor data, in such embodiments only the relative position of the component or the entire trailer with respect to the vehicle is determined from the sensor data. This contributes to the increased flexibility of the method as described above, since the relative position of the trailer as a whole or of the other components, such as a frame or the axle or the wheels and so on of the trailer, is determined with sufficient accuracy from a greater distance and, if necessary, from different viewing angles can be, whereas to directly determine the relative position of the coupling point with respect to the vehicle, a very small distance and also a very limited orientation of the vehicle with respect to the trailer would be required.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform werden während einer Trainingsphase des Verfahrens, insbesondere vor der Anwendungsphase und insbesondere vor dem Erzeugen der Sensordaten, mittels des wenigstens einen Umfeldsensorsystems weitere Sensordaten erzeugt, welche den Anhänger darstellen, insbesondere während der Anhänger nicht mit dem Fahrzeug gekoppelt ist. Die Referenzdaten werden mittels der wenigstens einen Recheneinheit abhängig von den weiteren Sensordaten erzeugt und auf dem Speichermedium gespeichert.According to at least one embodiment, during a training phase of the method, in particular before the application phase and in particular before the generation of the sensor data, further sensor data which represent the trailer is generated by means of the at least one environment sensor system, in particular while the trailer is not coupled to the vehicle. The reference data is generated by the at least one computing unit depending on the further sensor data and stored on the storage medium.

Die Auswahl und Definition der Referenzdaten hängt dabei insbesondere von der konkreten Auswahl der verwendeten wenigstens einen charakteristischen Eigenschaft ab.The selection and definition of the reference data depends in particular on the specific selection of the at least one characteristic property used.

Mit Vorteil muss die Trainingsphase, die manuell, teilweise automatisch oder vollautomatisch durchgeführt werden kann, für jeden Anhänger oder Anhängertyp, der zur Kopplung mit dem Fahrzeug in Frage kommt, nur einmal durchgeführt werden. Sind die Referenzdaten dann entsprechend erzeugt und gespeichert, kann während der Anwendungsphase wie oben beschrieben vorgegangen werden.Advantageously, the training phase, which can be carried out manually, partially automatically or fully automatically, only has to be carried out once for each trailer or trailer type that is suitable for coupling to the vehicle. If the reference data is then generated and stored accordingly, you can proceed as described above during the application phase.

Es wird darauf hingewiesen, dass die Trainingsphase in solchen Ausführungsformen lediglich zur Bestimmung der Referenzdaten dient, nicht aber zur Aufzeichnung einer Trajektorie oder zur Berechnung einer Trajektorie für das Fahrzeug. Mit anderen Worten wird während der Anwendungsphase nicht eine vorab in der Trainingsphase aufgezeichnete oder bestimmte Trajektorie abgefahren, sondern die Trajektorie wird während der Anwendungsphase abhängig von den während der Trainingsphase aufgezeichneten und gespeicherten Referenzdaten berechnet. Dies erhöht die Flexibilität des Verfahrens entscheidend, da die Startposition der Trajektorie insbesondere nicht fest vorgegeben ist, sondern je nach Situation in der Anwendungsphase unterschiedlich sein kann.It should be noted that the training phase in such embodiments only serves to determine the reference data, but not to record a trajectory or to calculate a trajectory for the vehicle. In other words, during the application phase, a trajectory that was previously recorded or determined in the training phase is not followed, but rather the trajectory is calculated during the application phase depending on the reference data recorded and stored during the training phase. This significantly increases the flexibility of the method, since the starting position of the trajectory is not fixed, but can vary depending on the situation in the application phase.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform wird, insbesondere während der Trainingsphase, mittels der wenigstens einen Recheneinheit abhängig von den weiteren Sensordaten eine zweite Relativposition des Kopplungspunkts des Anhängers bezüglich einer weiteren Komponente des Anhängers bestimmt und gespeichert, insbesondere auf dem Speichermedium oder einem weiteren Speichermedium. Die Trajektorie wird, insbesondere während der Anwendungsphase, mittels der wenigstens einen Recheneinheit abhängig von der zweiten Relativposition berechnet.According to at least one embodiment, in particular during the training phase, a second relative position of the coupling point of the trailer with respect to a further component of the trailer is determined and stored by means of the at least one computing unit depending on the further sensor data, in particular on the storage medium or a further storage medium. The trajectory is calculated, in particular during the application phase, by means of the at least one computing unit depending on the second relative position.

Bei der weiteren Komponente kann es sich, wie oben bereits erwähnt, beispielsweise um eine Achse, ein Rad oder einen Rahmen, ein hinteres oder vorderes Ende oder eine Zugdeichsel des Anhängers handeln und so weiter.As already mentioned above, the further component can be, for example, an axle, a wheel or a frame, a rear or front end or a drawbar of the trailer, and so on.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform wird mittels der wenigstens einen Recheneinheit, insbesondere während der Anwendungsphase, eine dritte Relativposition der weiteren Komponente des Anhängers bezüglich des Fahrzeugs, insbesondere bezüglich der Kopplungsvorrichtung des Fahrzeugs, beispielsweise der Kopplungskugel oder der Anhängerkupplung, basierend auf den Sensordaten bestimmt. Die Trajektorie wird insbesondere mittels der wenigstens einen Recheneinheit abhängig von der dritten Relativposition berechnet. Die Position der Kopplungsvorrichtung des Fahrzeugs, beispielsweise der Kopplungskugel oder der Anhängerkupplung, bezüglich des wenigstens einen Umfeldsensorsystems, also in einem entsprechend vorgegebenen Sensorkoordinatensystem, ist vorgegeben oder wird vorab bestimmt, etwa bei einer Kalibrierung des wenigstens einen Umfeldsensorsystems.According to at least one embodiment, a third relative position of the further component of the trailer with respect to the vehicle, in particular with respect to the coupling device of the vehicle, for example the coupling ball or the trailer hitch, is determined based on the sensor data by means of the at least one computing unit, in particular during the application phase. The trajectory is calculated in particular by means of the at least one computing unit depending on the third relative position. The position of the coupling device of the vehicle, for example the coupling ball or the trailer hitch, with respect to the at least one environment sensor system, i.e. in a correspondingly predetermined sensor coordinate system, is predetermined or is determined in advance, for example when calibrating the at least one environment sensor system.

Während der Anwendungsphase wird also der Anhänger identifiziert und basierend auf dem Ergebnis der Identifikation wird beispielsweise die gespeicherte zweite Relativposition ausgelesen. Zudem wird basierend auf den Sensordaten die dritte Relativposition bestimmt. Durch Kombination der zweiten mit der dritten Relativposition kann die erste Relativposition berechnet werden und basierend darauf kann die Trajektorie berechnet werden.During the application phase, the trailer is identified and based on the result of the identification, for example, the stored second relative position is read out. In addition, the third relative position is determined based on the sensor data. By combining the second with the third relative position, the first relative position can be calculated and the trajectory can be calculated based on this.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform wird das Fahrzeug während der Trainingsphase manuell, teilweise automatisch oder vollautomatisch in eine Vielzahl verschiedener Positionen bezüglich des Anhängers gebracht. Die weiteren Sensordaten stellen den Anhänger aus der Vielzahl verschiedener Positionen des Fahrzeugs bezüglich des Anhängers dar.According to at least one embodiment, the vehicle is brought manually, partially automatically or fully automatically into a variety of different positions with respect to the trailer during the training phase. The further sensor data represents the trailer from the multitude of different positions of the vehicle in relation to the trailer.

Mit anderen Worten kann das Fahrzeug also während der Trainingsphase an dem Anhänger entlang und/oder an dem Anhänger vorbeigefahren werden und/oder der Anhänger kann von dem Fahrzeug umfahren werden und so weiter, um ein möglichst vollständiges Bild des Anhängers in Form der weiteren Sensordaten zu erhalten. Dies kann es dann in der Anwendungsphase ermöglichen, die Trajektorie aus unterschiedlichsten Startpositionen und Startorientierungen heraus zu berechnen, insbesondere die erste Relativposition aus den unterschiedlichsten Anfangsbedingungen heraus zu bestimmen.In other words, the vehicle can be driven along and/or past the trailer during the training phase and/or the trailer can be driven around by the vehicle and so on in order to obtain the most complete possible image of the trailer in the form of the further sensor data receive. This can then make it possible in the application phase to calculate the trajectory from a wide variety of starting positions and starting orientations, in particular to determine the first relative position from a wide variety of initial conditions.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform wird die Trajektorie als mehrzügige Trajektorie berechnet.According to at least one embodiment, the trajectory is calculated as a multi-part trajectory.

Eine mehrzügige Trajektorie ist dabei eine Trajektorie, bei der die Fahrtrichtung des Fahrzeugs sich wenigstens einmal ändert, beispielsweise wenigstens zweimal ändert. Beispielsweise kann das Fahrzeug gemäß der mehrzügigen Trajektorie zunächst rückwärts geführt werden, sodann vorwärts und danach wieder rückwärts. In einem anderen Beispiel wird das Fahrzeug gemäß der mehrzügigen Trajektorie zunächst vorwärts geführt und danach rückwärts.A multi-stage trajectory is a trajectory in which the direction of travel of the vehicle changes at least once, for example changes at least twice. For example, according to the multi-stage trajectory, the vehicle can first be guided backwards, then forwards and then backwards again. In another example, the vehicle is first guided forward and then backwards according to the multi-stage trajectory.

Auf diese Weise kann die resultierende Orientierung des Fahrzeugs bezüglich des Anhängers nach Abschluss der Trajektorie an gewünschte Vorgaben angepasst werden, so dass ein möglichst komfortables und sicheres Losfahren nach erfolgter Kopplung des Anhängers mit dem Fahrzeug ermöglicht wird.In this way, the resulting orientation of the vehicle with respect to the trailer can be adapted to the desired specifications after the trajectory has been completed, so that driving off is as comfortable and safe as possible after the trailer has been coupled to the vehicle.

Beispielsweise kann in verschiedenen Ausführungsformen die Trajektorie derart berechnet werden, dass eine Längsrichtung des Fahrzeugs parallel zu einer Längsrichtung des Anhängers ist, wenn das Fahrzeug entlang der Trajektorie geführt wurde, insbesondere vollständig entlang der Trajektorie geführt wurde. Insbesondere in Kombination mit Ausführungsformen, in denen die Trajektorie als mehrzügige Trajektorie berechnet wird, ist dies vorteilhaft.For example, in various embodiments, the trajectory can be calculated such that a longitudinal direction of the vehicle is parallel to a longitudinal direction of the trailer when the vehicle was guided along the trajectory, in particular was guided completely along the trajectory. This is particularly advantageous in combination with embodiments in which the trajectory is calculated as a multi-part trajectory.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform wird das Fahrzeug bezüglich des Anhängers positioniert, indem das Fahrzeug vollautomatisch entlang der Trajektorie geführt wird.According to at least one embodiment, the vehicle is positioned with respect to the trailer ned by guiding the vehicle along the trajectory fully automatically.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform wird mittels der wenigstens einen Recheneinheit abhängig von den Sensordaten ein Objekt in einer Umgebung des Anhängers detektiert und die Trajektorie wird abhängig von dem detektierten Objekt berechnet.According to at least one embodiment, an object in an environment of the trailer is detected by means of the at least one computing unit depending on the sensor data and the trajectory is calculated depending on the detected object.

Bei dem Objekt kann es sich beispielsweise ein weiteres Fahrzeug, etwa ein parkendes Fahrzeug, ein Bauwerk oder einen Teil eines Bauwerks, eine Mauer, einen Zaun, eine Absperrung oder eine sonstige Begrenzung, einen Bordstein, eine Bepflanzung oder eine Fahrbahnmarkierung handeln.The object can be, for example, another vehicle, such as a parked vehicle, a structure or part of a structure, a wall, a fence, a barrier or other boundary, a curb, a plant or a road marking.

Insbesondere kann die wenigstens eine Recheneinheit abhängig von den Sensordaten und/oder abhängig von einem Ergebnis der Detektion des Objekts, beispielsweise anhand eines Objekterkennungsalgorithmus, eine Position bezüglich des Anhängers und/oder eine Position des Objekts bezüglich des Fahrzeugs bestimmen und die Trajektorie dem entsprechend berechnen.In particular, the at least one computing unit can determine a position with respect to the trailer and/or a position of the object with respect to the vehicle depending on the sensor data and/or depending on a result of the detection of the object, for example using an object recognition algorithm, and calculate the trajectory accordingly.

Hiermit kann dementsprechend erreicht werden, dass die Position und Orientierung des Fahrzeugs bezüglich des Anhängers ein möglichst komfortables und/oder sicheres Losfahren nach erfolgter Kopplung ermöglicht, ohne eine Kollision des Anhängers und/oder des Fahrzeugs mit dem Objekt zu riskieren.This can accordingly ensure that the position and orientation of the vehicle with respect to the trailer enables the most comfortable and/or safe driving possible after coupling, without risking a collision of the trailer and/or the vehicle with the object.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein elektronisches Fahrzeugführungssystem für ein Fahrzeug zur zumindest teilweise automatischen Positionierung des Fahrzeugs bezüglich eines Anhängers, der an einem Kopplungspunkt des Anhängers mit dem Fahrzeug koppelbar ist, angegeben. Das elektronische Fahrzeugführungssystem weist wenigstens ein Umfeldsensorsystem für das Fahrzeug auf, welches dazu eingerichtet ist, Sensordaten zu erzeugen, welche den Anhänger darstellen. Das elektronische Fahrzeugführungssystem weist wenigstens eine Recheneinheit auf, die dazu eingerichtet ist, Steuersignale zur Ansteuerung wenigstens eines Aktuators des Fahrzeugs zu erzeugen, um das Fahrzeug wenigstens teilweise automatisch entlang einer vorgegebenen Trajektorie für das Fahrzeug zu führen. Die wenigstens eine Recheneinheit ist dazu eingerichtet, abhängig von den Sensordaten wenigstens eine charakteristische Eigenschaft des Anhängers zu bestimmen. Das elektronische Fahrzeugführungssystem weist ein Speichermedium auf, welches Referenzdaten speichert. Die wenigstens eine Recheneinheit ist dazu eingerichtet, den Anhänger abhängig von der wenigstens einen charakteristischen Eigenschaft und abhängig von den Referenzdaten zu identifizieren. Die wenigstens eine Recheneinheit ist dazu eingerichtet, die Trajektorie für das Fahrzeug abhängig von einem Ergebnis der Identifikation des Anhängers zu berechnen.According to a further aspect of the invention, an electronic vehicle guidance system for a vehicle for at least partially automatic positioning of the vehicle with respect to a trailer, which can be coupled to the vehicle at a coupling point of the trailer, is specified. The electronic vehicle guidance system has at least one environment sensor system for the vehicle, which is set up to generate sensor data that represents the trailer. The electronic vehicle guidance system has at least one computing unit which is set up to generate control signals for controlling at least one actuator of the vehicle in order to at least partially automatically guide the vehicle along a predetermined trajectory for the vehicle. The at least one computing unit is set up to determine at least one characteristic property of the trailer depending on the sensor data. The electronic vehicle guidance system has a storage medium that stores reference data. The at least one computing unit is set up to identify the trailer depending on the at least one characteristic property and depending on the reference data. The at least one computing unit is set up to calculate the trajectory for the vehicle depending on a result of the identification of the trailer.

Die Steuersignale zur Ansteuerung des wenigstens einen Aktuators können beispielsweise ein Lenksignal zum Steuern einer Lenkung des Fahrzeugs während des Führens entlang der Trajektorie beinhalten.The control signals for controlling the at least one actuator can include, for example, a steering signal for controlling steering of the vehicle while it is being guided along the trajectory.

Unter einem elektronischen Fahrzeugführungssystem kann ein elektronisches System verstanden werden, das dazu eingerichtet ist, ein Fahrzeug vollautomatisch oder vollautonom zu führen, insbesondere ohne dass ein Eingriff in eine Steuerung durch einen Fahrer erforderlich ist. Das Fahrzeug führt alle erforderlichen Funktionen, wie Lenk, Brems- und/oder Beschleunigungsmanöver, die Beobachtung und Erfassung des Straßenverkehrs sowie entsprechende Reaktionen automatisch durch. Insbesondere kann das elektronische Fahrzeugführungssystem einen vollautomatischen oder vollautonomen Fahrmodus des Fahrzeugs nach Stufe 5 der Klassifizierung gemäß SAE J3016 implementieren. Unter einem elektronischen Fahrzeugführungssystem kann auch ein Fahrerassistenzsystem (englisch: „advanced driver assistance system“, ADAS) verstanden werden, welches den Fahrer beim teilweise automatisierten oder teilautonomen Fahren unterstützt. Insbesondere kann das elektronische Fahrzeugführungssystem einen teilweise automatisierten oder teilautonomen Fahrmodus nach den Stufen 1 bis 4 gemäß der SAE J3016-Klassifizierung implementieren. Hier und im Folgenden bezieht sich „SAE J3016“ auf die entsprechende Norm in der Version vom Juni 2018.An electronic vehicle guidance system can be understood as meaning an electronic system that is set up to guide a vehicle fully automatically or fully autonomously, in particular without the driver having to intervene in a control system. The vehicle automatically carries out all necessary functions, such as steering, braking and/or acceleration maneuvers, observing and recording road traffic and corresponding reactions. In particular, the electronic vehicle guidance system can implement a fully automatic or fully autonomous driving mode of the vehicle according to level 5 of the classification according to SAE J3016. An electronic vehicle guidance system can also be understood as an advanced driver assistance system (ADAS), which supports the driver in partially automated or partially autonomous driving. In particular, the electronic vehicle guidance system can implement a partially automated or semi-autonomous driving mode according to levels 1 to 4 according to the SAE J3016 classification. Here and hereinafter, “SAE J3016” refers to the corresponding standard in the June 2018 version.

Die wenigstens teilweise automatische Fahrzeugführung kann es daher beinhalten, das Fahrzeug gemäß eines vollautomatischen oder vollautonomen Fahrmodus der Stufe 5 nach SAE J3016 zu führen. Die wenigstens teilweise automatische Fahrzeugführung kann auch beinhalten, das Fahrzeug gemäß eines teilweise automatisierten oder teilautonomen Fahrmodus nach den Stufen 1 bis 4 nach SAE J3016 zu führen.The at least partially automatic vehicle guidance may therefore include guiding the vehicle in accordance with a fully automatic or fully autonomous driving mode of level 5 according to SAE J3016. The at least partially automatic vehicle guidance can also include guiding the vehicle according to a partially automated or semi-autonomous driving mode according to levels 1 to 4 according to SAE J3016.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des elektronischen Fahrzeugführungssystems beinhaltet das wenigstens eine Umfeldsensorsystem ein Radarsystem, ein Lidarsystem und/oder eine Kamera.According to at least one embodiment of the electronic vehicle guidance system, the at least one environment sensor system includes a radar system, a lidar system and/or a camera.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des elektronischen Fahrzeugführungssystems ist das wenigstens eine Umfeldsensorsystem dazu eingerichtet, während einer Trainingsphase, insbesondere vor dem Erzeugen der Sensordaten, weitere Sensordaten zu erzeugen, welche den Anhänger darstellen und die wenigstens eine Recheneinheit ist dazu eingerichtet, die Referenzdaten abhängig von den weiteren Sensordaten zu erzeugen und auf dem Speichermedium zu speichern.According to at least one embodiment of the electronic vehicle guidance system, the at least one environment sensor system is set up to generate further sensor data, which represent the trailer, and the at least one computing unit during a training phase, in particular before the generation of the sensor data is set up to generate the reference data depending on the other sensor data and to store it on the storage medium.

Weitere Ausführungsformen des erfindungsgemäßen elektronischen Fahrzeugführungssystems folgen unmittelbar aus den verschiedenen Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens und umgekehrt. Insbesondere lassen sich einzelne Merkmale und entsprechende Erläuterungen bezüglich der verschiedenen Ausführungsformen zu dem erfindungsgemäßen Verfahren analog auf entsprechende Ausführungsformen des erfindungsgemäßen elektronischen Fahrzeugführungssystems übertragen. Insbesondere ist das erfindungsgemäße elektronische Fahrzeugführungssystem zum Durchführen eines erfindungsgemäßen Verfahrens ausgebildet oder programmiert. Insbesondere führt das erfindungsgemäße elektronische Fahrzeugführungssystem das erfindungsgemäße Verfahren durch.Further embodiments of the electronic vehicle guidance system according to the invention follow directly from the various embodiments of the method according to the invention and vice versa. In particular, individual features and corresponding explanations regarding the various embodiments of the method according to the invention can be transferred analogously to corresponding embodiments of the electronic vehicle guidance system according to the invention. In particular, the electronic vehicle guidance system according to the invention is designed or programmed to carry out a method according to the invention. In particular, the electronic vehicle guidance system according to the invention carries out the method according to the invention.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Fahrzeug, insbesondere ein Kraftfahrzeug, angegeben, das ein erfindungsgemäßes elektronisches Fahrzeugführungssystem aufweist.According to a further aspect of the invention, a vehicle, in particular a motor vehicle, is specified which has an electronic vehicle guidance system according to the invention.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Computerprogramm mit Befehlen angegeben. Bei Ausführung der Befehle durch ein erfindungsgemäßes elektronisches Fahrzeugführungssystem, insbesondere durch die wenigstens eine Recheneinheit des Fahrzeugführungssystems, veranlassen die Befehle das elektronische Fahrzeugführungssystem dazu, ein erfindungsgemäßes Verfahren durchzuführen.According to a further aspect of the invention, a computer program with instructions is specified. When the commands are executed by an electronic vehicle guidance system according to the invention, in particular by the at least one computing unit of the vehicle guidance system, the commands cause the electronic vehicle guidance system to carry out a method according to the invention.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein computerlesbares Speichermedium angegeben, welches ein erfindungsgemäßes Computerprogramm speichert.According to a further aspect of the invention, a computer-readable storage medium is specified which stores a computer program according to the invention.

Das Computerprogramm sowie das computerlesbare Speichermedium gemäß der Erfindung können als jeweilige Computerprogrammprodukte mit den Befehlen aufgefasst werden.The computer program and the computer-readable storage medium according to the invention can be viewed as respective computer program products with the instructions.

Unter einer Recheneinheit kann insbesondere ein Datenverarbeitungsgerät verstanden werden, die einen Verarbeitungsschaltkreis enthält. Die Recheneinheit kann also insbesondere Daten zur Durchführung von Rechenoperationen verarbeiten. Darunter fallen gegebenenfalls auch Operationen, um indizierte Zugriffe auf eine Datenstruktur, beispielsweise eine Umsetzungstabelle, LUT (englisch: „look-up table“), durchzuführen.A computing unit can be understood in particular to mean a data processing device that contains a processing circuit. The arithmetic unit can therefore in particular process data to carry out arithmetic operations. This may also include operations to perform indexed access to a data structure, for example a translation table (LUT).

Die Recheneinheit kann insbesondere einen oder mehrere Computer, einen oder mehrere Mikrocontroller und/oder einen oder mehrere integrierte Schaltkreise enthalten, beispielsweise eine oder mehrere anwendungsspezifische integrierte Schaltungen, ASIC (englisch: „application-specific integrated circuit“), eines oder mehrere feldprogrammierbare Gate-Arrays, FPGA, und/oder eines oder mehrere Einchipsysteme, SoC (englisch: „system on a chip“). Die Recheneinheit kann auch einen oder mehrere Prozessoren, beispielsweise einen oder mehrere Mikroprozessoren, eine oder mehrere zentrale Prozessoreinheiten, CPU (englisch: „central processing unit“), eine oder mehrere Grafikprozessoreinheiten, GPU (englisch: „graphics processing unit“) und/oder einen oder mehrere Signalprozessoren, insbesondere einen oder mehrere digitale Signalprozessoren, DSP, enthalten. Die Recheneinheit kann auch einen physischen oder einen virtuellen Verbund von Computern oder sonstigen der genannten Einheiten beinhalten.The computing unit can in particular contain one or more computers, one or more microcontrollers and/or one or more integrated circuits, for example one or more application-specific integrated circuits, ASIC (English: “application-specific integrated circuit”), one or more field-programmable gate circuits. Arrays, FPGA, and/or one or more single-chip systems, SoC (English: “system on a chip”). The computing unit can also have one or more processors, for example one or more microprocessors, one or more central processing units, CPU (central processing unit), one or more graphics processing units, GPU (graphics processing unit) and/or one or more signal processors, in particular one or more digital signal processors, DSP. The computing unit can also contain a physical or a virtual network of computers or other of the units mentioned.

In verschiedenen Ausführungsbeispielen beinhaltet die Recheneinheit eine oder mehrere Hardware- und/oder Softwareschnittstellen und/oder eine oder mehrere Speichereinheiten.In various embodiments, the computing unit includes one or more hardware and/or software interfaces and/or one or more storage units.

Eine Speichereinheit kann als flüchtiger Datenspeicher, beispielsweise als dynamischer Speicher mit wahlfreiem Zugriff, DRAM (englisch: „dynamic random access memory“) oder statischer Speicher mit wahlfreiem Zugriff, SRAM (englisch: „static random access memory“), oder als nicht-flüchtiger Datenspeicher, beispielsweise als Festwertspeicher, ROM (englisch: „read-only memory“), als programmierbarer Festwertspeicher, PROM (englisch: „programmable read-only memory“), als löschbarer Festwertspeicher, EPROM (englisch: „erasable read-only memory“), als elektrisch löschbarer Festwertspeicher, EEPROM (englisch: „electrically erasable read-only memory“), als Flash-Speicher oder Flash-EEPROM, als ferroelektrischer Speicher mit wahlfreiem Zugriff, FRAM (englisch: „ferroelectric random access memory“), als magnetoresistiver Speicher mit wahlfreiem Zugriff, MRAM (englisch: „magnetoresistive random access memory“) oder als Phasenänderungsspeicher mit wahlfreiem Zugriff, PCRAM (englisch: „phase-change random access memory“), ausgestaltet sein.A storage unit can be used as a volatile data memory, for example as a dynamic random access memory, DRAM or static random access memory, SRAM, or as a non-volatile Data memory, for example as a read-only memory, ROM (English: “read-only memory”), as a programmable read-only memory, PROM (English: “programmable read-only memory”), as an erasable read-only memory, EPROM (English: “erasable read-only memory”) ), as electrically erasable read-only memory, EEPROM (English: “electrically erasable read-only memory”), as flash memory or flash EEPROM, as ferroelectric random access memory, FRAM (English: “ferroelectric random access memory”), as magnetoresistive memory with random access, MRAM (English: “magnetoresistive random access memory”) or as a phase change memory with random access, PCRAM (English: “phase-change random access memory”).

Ist im Rahmen der vorliegenden Offenbarung die Rede davon, dass eine Komponente des erfindungsgemäßen elektronischen Fahrzeugführungssystems, insbesondere die wenigstens eine Recheneinheit des elektronischen Fahrzeugführungssystems dazu eingerichtet, ausgebildet, ausgelegt, oder dergleichen ist, eine bestimmte Funktion auszuführen oder zu realisieren, eine bestimmte Wirkung zu erzielen oder einem bestimmten Zweck zu dienen, so kann dies derart verstanden werden, dass die Komponente, über die prinzipielle oder theoretische Verwendbarkeit oder Eignung der Komponente für diese Funktion, Wirkung oder diesen Zweck hinaus, durch eine entsprechende Anpassung, Programmierung, physische Ausgestaltung und so weiter konkret und tatsächlich dazu in der Lage ist, die Funktion auszuführen oder zu realisieren, die Wirkung zu erzielen oder dem Zweck zu dienen.In the context of the present disclosure, it is said that a component of the electronic vehicle guidance system according to the invention, in particular the at least one computing unit of the electronic vehicle guidance system, is set up, trained, designed, or the like to carry out or realize a specific function, to achieve a specific effect or to serve a specific purpose, this can be understood in such a way that the component, beyond the fundamental or theoretical usability or suitability of the component for this function, effect or purpose, is supported by a corresponding appropriate adaptation, programming, physical design and so on is concretely and actually capable of carrying out or realizing the function, achieving the effect or serving the purpose.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, den Figuren und der Figurenbeschreibung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen können nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen von der Erfindung umfasst sein. Es können insbesondere auch Ausführungen und Merkmalskombinationen von der Erfindung umfasst sein, die nicht alle Merkmale eines ursprünglich formulierten Anspruchs aufweisen. Es können darüber hinaus Ausführungen und Merkmalskombinationen von der Erfindung umfasst, die über die in den Rückbezügen der Ansprüche dargelegten Merkmalskombinationen hinausgehen oder von diesen abweichen.Further features of the invention emerge from the claims, the figures and the description of the figures. The features and combinations of features mentioned above in the description as well as the features and combinations of features mentioned below in the description of the figures and/or shown in the figures can be included in the invention not only in the combination specified in each case, but also in other combinations. In particular, the invention may also include designs and combinations of features that do not have all the features of an originally formulated claim. The invention may also include embodiments and combinations of features that go beyond or deviate from the combinations of features set out in the references to the claims.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand konkreter Ausführungsbeispiele und zugehöriger schematischer Zeichnungen näher erläutert. In den Figuren können gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit denselben Bezugszeichen versehen sein. Die Beschreibung gleicher oder funktionsgleicher Elemente wird gegebenenfalls nicht notwendigerweise bezüglich verschiedener Figuren wiederholt.The invention is explained in more detail below using concrete exemplary embodiments and associated schematic drawings. In the figures, identical or functionally identical elements can be provided with the same reference numerals. The description of the same or functionally identical elements may not necessarily be repeated with reference to different figures.

Dabei zeigen:

1 schematisch einen Anhänger und ein Fahrzeug mit einer beispielhaften Ausführungsform eines erfindungsgemäßen elektronischen Fahrzeugführungssystems;
2 schematisch eine Trainingsphase einer beispielhaften Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur wenigstens teilweise automatischen Positionierung eines Fahrzeugs;
3 schematisch eine Situation in einer Anwendungsphase einer weiteren beispielhaften Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens;
4 schematisch eine weitere Situation in einer Anwendungsphase einer weiteren beispielhaften Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens; und
5 schematisch eine weitere Situation in einer Anwendungsphase einer weiteren beispielhaften Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens.

Show:

1 schematically a trailer and a vehicle with an exemplary embodiment of an electronic vehicle guidance system according to the invention;
2 schematically a training phase of an exemplary embodiment of a method according to the invention for at least partially automatic positioning of a vehicle;
3 schematically a situation in an application phase of a further exemplary embodiment of a method according to the invention;
4 schematically a further situation in an application phase of a further exemplary embodiment of a method according to the invention; and
5 schematically another situation in an application phase of a further exemplary embodiment of a method according to the invention.

In 1 ist schematisch ein Fahrzeug 1 mit einer beispielhaften Ausführungsform eines erfindungsgemäßen elektronischen Fahrzeugführungssystems 2 dargestellt sowie ein Anhänger 5 in der Umgebung des Fahrzeugs 1, wobei der Anhänger 5 nicht mit dem Fahrzeug 1 gekoppelt ist. Das Fahrzeugführungssystem 2 kann ein erfindungsgemäßes Verfahren zur wenigstens teilweise automatischen Positionierung des Fahrzeugs 1 bezüglich des Anhängers 5 durchführen. Ist das Fahrzeug 1 dementsprechend bezüglich des Anhängers 5 positioniert, so kann ein Benutzer des Fahrzeugs 1 den Anhänger 5 mit dem Fahrzeug 1 koppeln, beispielsweise an einem Kopplungspunkt 8 des Anhängers, der an einer Zugdeichsel 6 beziehungsweise an einem vorderen Ende der Zugdeichsel 6 des Anhängers liegt.In 1 A vehicle 1 is shown schematically with an exemplary embodiment of an electronic vehicle guidance system 2 according to the invention, as well as a trailer 5 in the vicinity of the vehicle 1, the trailer 5 not being coupled to the vehicle 1. The vehicle guidance system 2 can carry out a method according to the invention for at least partially automatic positioning of the vehicle 1 with respect to the trailer 5. If the vehicle 1 is positioned accordingly with respect to the trailer 5, a user of the vehicle 1 can couple the trailer 5 to the vehicle 1, for example at a coupling point 8 of the trailer, which is on a drawbar 6 or at a front end of the drawbar 6 of the trailer lies.

Das elektronische Fahrzeugführungssystem 2 weist ein Umfeldsensorsystem 4 auf, beispielsweise eine oder mehrere Kameras. Das Umfeldsensorsystem 4 kann Sensordaten erzeugen, welche den Anhänger 5 darstellen oder abbilden, wenn sich der Anhänger 5 in einem Erfassungsbereich oder Sichtfeld des Umfeldsensorsystems 4 befindet. Das Fahrzeugführungssystem 2 weist außerdem eine Recheneinheit 3 auf, die mit dem Umfeldsensorsystem 4 verbunden ist. Die Recheneinheit 3 kann beispielsweise einem oder mehreren Steuergeräten ECU (englisch: „electronic control unit“) entsprechen. Alternativ oder zusätzlich können Teile der Recheneinheit 3 oder die gesamte Recheneinheit 3 auch von dem Umfeldsensorsystem 4 beinhaltet sein.The electronic vehicle guidance system 2 has an environment sensor system 4, for example one or more cameras. The environment sensor system 4 can generate sensor data which represent or image the trailer 5 when the trailer 5 is in a detection area or field of view of the environment sensor system 4. The vehicle guidance system 2 also has a computing unit 3, which is connected to the environment sensor system 4. The computing unit 3 can, for example, correspond to one or more control units ECU (English: “electronic control unit”). Alternatively or additionally, parts of the computing unit 3 or the entire computing unit 3 can also be included in the environment sensor system 4.

Die Recheneinheit 3 ist dazu eingerichtet, Steuersignale zur Ansteuerung wenigstens eines Aktuators (nicht dargestellt) des Fahrzeugs 1 zu erzeugen, um das Fahrzeug 1 wenigstens teilweise automatisch entlang einer vorgegebenen Trajektorie 10 für das Fahrzeug 1 zu führen und das Fahrzeug 1 so wenigstens teilweise automatisch bezüglich des Anhängers zu positionieren, also in eine Position und/oder Orientierung zu bringen, die vorgegeben ist und zur Kopplung des Anhängers 5 mit dem Fahrzeug 1 geeignet ist.The computing unit 3 is set up to generate control signals for controlling at least one actuator (not shown) of the vehicle 1 in order to at least partially automatically guide the vehicle 1 along a predetermined trajectory 10 for the vehicle 1 and thus at least partially automatically relate the vehicle 1 to position the trailer, i.e. to bring it into a position and/or orientation that is predetermined and is suitable for coupling the trailer 5 with the vehicle 1.

Die Steuersignale können beispielsweise Lenksignale beinhalten, so dass der Benutzer des Fahrzeugs 1 beim Rückwärtsfahren entlang der Trajektorie 10 beispielsweise selbst keine Lenkmanöver vornehmen muss, sondern sich auf die Bedienung des Gas- und/oder Bremspedals beschränken kann. In anderen Ausführungsformen wird das Fahrzeug mittels der Recheneinheit 3 vollautomatisch entlang der Trajektorie 10 geführt. Es sind auch Zwischenlösungen und sonstige Kombinationen möglich.The control signals can, for example, include steering signals, so that the user of the vehicle 1 does not have to carry out any steering maneuvers when reversing along the trajectory 10, but can limit himself to operating the gas and/or brake pedal. In other embodiments, the vehicle is guided fully automatically along the trajectory 10 by means of the computing unit 3. Intermediate solutions and other combinations are also possible.

Erfindungsgemäß ist die Recheneinheit 3 dazu eingerichtet, den Anhänger 5 zu identifizieren, insbesondere basierend auf den Sensordaten, und abhängig von der Identifizierung die Trajektorie 10 zu berechnen. Um den Anhänger 5 zu identifizieren, kann die Recheneinheit 3 abhängig von den Sensordaten wenigstens eine charakteristische Eigenschaft des Anhängers 5 bestimmen, beispielsweise eine Spurweite, eine Länge L und/oder eine Breite B eines Aufsatzes, einer Ladefläche oder eines Rahmens 9 des Anhängers 5, oder eine Position einer Achse 7, eine Länge der Zugdeichsel 6 und so weiter. Auf einem Speichermedium (nicht dargestellt) des Fahrzeugführungssystems 2, insbesondere der Recheneinheit 3, sind Referenzdaten vorab gespeichert worden, mit denen die Recheneinheit 3 die wenigstens eine charakteristische Eigenschaft des Anhängers 5 abgleichen kann, um so den Anhänger 5 zu identifizieren.According to the invention, the computing unit 3 is set up to identify the trailer 5, in particular based on the sensor data, and depending on the identification, to calculate the trajectory 10. In order to identify the trailer 5, the computing unit 3 can determine at least one characteristic property of the trailer 5 depending on the sensor data, for example a track width, a length L and / or a width B of an attachment, a loading area or a frame 9 of the trailer 5, or a position of an axle 7, a length of the drawbar 6 and so on. Reference data has been stored in advance on a storage medium (not shown) of the vehicle guidance system 2, in particular the computing unit 3, with which the computing unit 3 can compare the at least one characteristic property of the trailer 5 in order to identify the trailer 5.

Ferner kann die Recheneinheit 3 basierend auf den Sensordaten beispielsweise eine Relativposition des Anhängers 5 oder einer Komponente des Anhängers 5, beispielsweise der Zugdeichsel 6, des Rahmens 9, der Achse 7 und so weiter bezüglich des Fahrzeugs 1 wenigstens näherungsweise bestimmen. Das Speichermedium speichert zusätzlich zu den Referenzdaten oder als Teil der Referenzdaten auch Informationen dahingehend, wo sich der Kopplungspunkt 8 an dem Anhänger 5, beispielsweise in Bezug auf die Komponente, etwa die Achse 7 oder den Rahmen 9, befindet. Zusammen mit der Relativposition des Anhängers 5 bezüglich des Fahrzeugs 1 kann die Recheneinheit 3 daher die Relativposition des Kopplungspunkts 8 bezüglich des Fahrzeugs 1 und einer entsprechenden Kopplungsvorrichtung (nicht dargestellt) des Fahrzeugs 1 berechnen.Furthermore, based on the sensor data, the computing unit 3 can at least approximately determine, for example, a relative position of the trailer 5 or a component of the trailer 5, for example the drawbar 6, the frame 9, the axle 7 and so on with respect to the vehicle 1. In addition to the reference data or as part of the reference data, the storage medium also stores information as to where the coupling point 8 is located on the trailer 5, for example in relation to the component, such as the axle 7 or the frame 9. Together with the relative position of the trailer 5 with respect to the vehicle 1, the computing unit 3 can therefore calculate the relative position of the coupling point 8 with respect to the vehicle 1 and a corresponding coupling device (not shown) of the vehicle 1.

Vom Fahrzeug 1 aus gesehen sind somit Anfangs- und Endpunkt der Trajektorie 10 definiert, insbesondere da die Position der Kopplungsvorrichtung des Fahrzeugs 1 an dem Fahrzeug 1 vorab bekannt ist. Die Trajektorie 10 wird dann durch die Recheneinheit 3 so geplant, dass der Kopplungspunkt 8 bestimmte vorgegebene Koordinaten in einem vorgegebenen Koordinatensystem aufweist, beispielsweise in einem Sensorkoordinatensystem des Umfeldsensorsystems 4 oder einem Fahrzeugkoordinaten system des Fahrzeugs 1. Alternativ oder zusätzlich kann die Trajektorie auch so geplant werden, dass nach Durchführung der Trajektorie eine definierte Orientierung des Fahrzeugs 1 bezüglich des Anhängers 5 resultiert, beispielsweise eine näherungsweise parallele Ausrichtung der Längsachsen des Fahrzeugs 1 und des Anhängers 5.Viewed from the vehicle 1, the start and end points of the trajectory 10 are therefore defined, in particular since the position of the coupling device of the vehicle 1 on the vehicle 1 is known in advance. The trajectory 10 is then planned by the computing unit 3 so that the coupling point 8 has certain predetermined coordinates in a predetermined coordinate system, for example in a sensor coordinate system of the environment sensor system 4 or a vehicle coordinate system of the vehicle 1. Alternatively or additionally, the trajectory can also be planned in this way that after carrying out the trajectory, a defined orientation of the vehicle 1 with respect to the trailer 5 results, for example an approximately parallel alignment of the longitudinal axes of the vehicle 1 and the trailer 5.

In den Figuren 2 bis 5 sind einzelne Situationen beziehungsweise Schritte bei der Durchführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens, insbesondere mittels des Fahrzeugführungssystems 2, schematisch dargestellt.In the figures 2 until 5 Individual situations or steps in carrying out a method according to the invention, in particular by means of the vehicle guidance system 2, are shown schematically.

2 zeigt dabei eine Trainingsphase, während der das Fahrzeug 1 beispielsweise an dem Anhänger 5 vorbeifährt, den Anhänger umfährt oder dergleichen. Währenddessen erfasst das Umfeldsensorsystem 4 den Anhänger 5, vorzugsweise aus unterschiedlichen Perspektiven, und erzeugt dementsprechend weitere Sensordaten, welche den Anhänger 5 darstellen. Basierend auf den weiteren Sensordaten kann die Recheneinheit 3 die charakteristischen Eigenschaften des Anhängers 5 extrahieren und beispielsweise die Relativposition des Kopplungspunkts 8 bezüglich des Anhängers 5 selbst beziehungsweise der weiteren Komponente des Anhängers 5 bestimmen und speichern. Insbesondere kann die Recheneinheit 3 während der Trainingsphase also die Referenzdaten erzeugen und speichern. Optional ist es auch möglich, dass während der Trainingsphase eine Fahrt des gekoppelten Gespanns aus Fahrzeug 1 und Anhänger 5 durchgeführt wird, um Teile der Referenzdaten zu bestimmen. 2 shows a training phase during which the vehicle 1, for example, drives past the trailer 5, drives around the trailer or the like. Meanwhile, the environment sensor system 4 detects the trailer 5, preferably from different perspectives, and accordingly generates further sensor data which represent the trailer 5. Based on the further sensor data, the computing unit 3 can extract the characteristic properties of the trailer 5 and, for example, determine and store the relative position of the coupling point 8 with respect to the trailer 5 itself or the other component of the trailer 5. In particular, the computing unit 3 can generate and store the reference data during the training phase. Optionally, it is also possible for the coupled combination of vehicle 1 and trailer 5 to be driven during the training phase in order to determine parts of the reference data.

In 3 ist eine Situation in einer Anwendungsphase nach der Trainingsphase des Verfahrens schematisch dargestellt. Die Referenzdaten sind also bereits gespeichert und das Fahrzeug 1 befindet sich in der Umgebung des Anhängers 5, ohne mit diesem gekoppelt zu sein. Das Umfeldsensorsystem 4 erzeugt die Sensordaten, wie bezüglich 1 erläutert und bestimmt basierend darauf die charakteristische Eigenschaft und identifiziert dem entsprechend den Anhänger 5. Insbesondere ist es hierzu nicht erforderlich, dass das Fahrzeug 1 wie in der Trainingsphase um den Anhänger 5 herumfährt, an diesem vorbeifährt oder dergleichen.In 3 A situation in an application phase after the training phase of the method is shown schematically. The reference data is therefore already stored and the vehicle 1 is in the vicinity of the trailer 5 without being coupled to it. The environment sensor system 4 generates the sensor data, as per 1 explains and determines the characteristic property based on this and accordingly identifies the trailer 5. In particular, it is not necessary for this that the vehicle 1 drives around the trailer 5, drives past it or the like, as in the training phase.

In 4 ist eine auf die Situation der 3 folgende Situation schematisch dargestellt, in der die Recheneinheit 3 wie bezüglich 1 beschrieben die Trajektorie 10 plant und die Steuersignale zur automatischen oder teilweise automatischen Führung des Fahrzeugs 1 entlang der Trajektorie 10 erzeugt.In 4 is one on the situation 3 The following situation is shown schematically, in which the computing unit 3 as per 1 described the trajectory 10 plans and the control signals for automatic or partially automatic guidance of the vehicle 1 along the trajectory 10 generated.

In 5 ist eine Alternative zur Situation der 4 schematisch dargestellt, in der sich außer dem Anhänger 5 auch weitere Fahrzeuge 11 in der Umgebung des Fahrzeugs 1 befinden, sich der Anhänger 5 beispielsweise zwischen zwei weiteren Fahrzeuge 11 befindet. Während der Anwendungsphase kann die Recheneinheit 3 basierend auf den Sensordaten auch die weiteren Fahrzeuge 11 detektieren und lokalisieren und die Trajektorie 10 dem entsprechend unter Berücksichtigung der weiteren Fahrzeuge 11 berechnen. Insbesondere kann die Recheneinheit 3 die Trajektorie 10 als mehrzügige Trajektorie 10 planen, so dass eine gewünschte Positionierung beziehungsweise Orientierung des Fahrzeugs 1 bezüglich des Anhängers 5 erreicht wird, wenn die Führung entlang der Trajektorie 10 abgeschlossen ist. So kann der Benutzer des Fahrzeugs 1 beispielsweise nach der Kopplung des Anhängers 5 an das Fahrzeug 1 geradeaus nach vorne losfahren, um ohne Kollisionsrisiko mit den weiteren Fahrzeugen 11 den Anhänger 5 aus dem Bereich zwischen den weiteren Fahrzeugen 11 zu ziehen. In 5 is an alternative to the situation 4 shown schematically, in which, in addition to the trailer 5, there are also other vehicles 11 in the vicinity of the vehicle 1, the trailer 5 is located, for example, between two other vehicles 11. During the application phase, the computing unit 3 can also detect and locate the other vehicles 11 based on the sensor data and calculate the trajectory 10 accordingly, taking the other vehicles 11 into account. In particular, the computing unit 3 can plan the trajectory 10 as a multi-stage trajectory 10, so that a desired positioning or orientation of the vehicle 1 with respect to the trailer 5 is achieved when the guidance along the trajectory 10 is completed. So For example, after coupling the trailer 5 to the vehicle 1, the user of the vehicle 1 can drive straight ahead in order to pull the trailer 5 out of the area between the other vehicles 11 without risk of collision with the other vehicles 11.

Wie vorstehend beschrieben, insbesondere hinsichtlich der Figuren, ermöglicht es die Erfindung, eine automatische oder teilautomatische Unterstützung beim Koppeln eines Anhängers mit einem Fahrzeug anzubieten, wobei eine erhöhte Flexibilität bezüglich der Ausgangsposition und/oder Orientierung des Fahrzeugs bezüglich des Anhängers erreicht wird. Dazu kann die berechnete Trajektorie insbesondere mehrzügig sein. Die Trajektorie beziehungsweise die automatische oder teilweise automatische Führung des Fahrzeugs kann in Ausführungsformen der Erfindung bereits bei größeren Abständen des Fahrzeugs von dem Anhänger beginnen oder auch für einen größeren Bereich von Startwinkeln zwischen einer Längsachse des Fahrzeugs und des Anhängers. Beispielsweise kann der Anhänger auch erkannt und identifiziert werden, wenn die Längsachsen des Fahrzeugs und des Anhängers senkrecht oder näherungsweise senkrecht zueinander stehen, beispielsweise einem Winkel von 90° oder von 70° bis 110° einschließen.As described above, particularly with regard to the figures, the invention makes it possible to offer automatic or semi-automatic assistance when coupling a trailer to a vehicle, achieving increased flexibility with regard to the starting position and/or orientation of the vehicle with respect to the trailer. For this purpose, the calculated trajectory can in particular be multi-part. In embodiments of the invention, the trajectory or the automatic or partially automatic guidance of the vehicle can begin at larger distances between the vehicle and the trailer or for a larger range of starting angles between a longitudinal axis of the vehicle and the trailer. For example, the trailer can also be recognized and identified if the longitudinal axes of the vehicle and the trailer are perpendicular or approximately perpendicular to one another, for example including an angle of 90° or from 70° to 110°.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102019134594 A1 [0003]

Claims

Method for at least partially automatic positioning of a vehicle (1) with respect to a trailer (5), wherein the trailer (5) can be coupled to the vehicle (1) at a coupling point (8) of the trailer (5) and wherein by means of at least one environment sensor system ( 4) of the vehicle (1) sensor data are generated which represent the trailer (5), characterized in that - at least one characteristic property of the trailer (5) is determined by means of at least one computing unit (3) depending on the sensor data; - the trailer (5) is identified by means of the at least one computing unit (3) depending on the at least one characteristic property and reference data stored on a storage medium; - a trajectory (10) for the vehicle (1) is calculated by means of the at least one computing unit (3) depending on a result of the identification of the trailer (5); and - the vehicle (1) is positioned with respect to the trailer (5) by at least partially automatically guiding the vehicle (1) along the trajectory (10).

Procedure according to Claim 1 , characterized in that - a first relative position of the coupling point of the trailer (5) with respect to the vehicle (1) is determined by means of the at least one computing unit (3); and - the trajectory (10) is calculated depending on the first relative position.

Procedure according to Claim 2 , characterized in that the first relative position is determined at least in part based on the result of the identification of the trailer (5).

Procedure according to one of the Claims 2 or 3 , characterized in that the first relative position is determined at least in part based on the sensor data.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that - during a training phase of the method, further sensor data which represent the trailer (5) are generated by means of the at least one environment sensor system (4); and - the reference data is generated by the at least one computing unit (3) depending on the further sensor data and stored on the storage medium.

Procedure according to Claim 5 , characterized in that - by means of the at least one computing unit (3) depending on the further sensor data, a second relative position of the coupling point (8) of the trailer (5) with respect to a further component of the trailer (5) is determined and stored; and - the trajectory (10) is calculated depending on the second relative position.

Procedure according to one of the Claim 6 , characterized in that - by means of the at least one computing unit (3) a third relative position of the further component of the trailer (5) with respect to the vehicle (1) is determined based on the sensor data; and - the trajectory (10) is calculated depending on the third relative position.

Procedure according to one of the Claims 5 until 7 , characterized in that - the vehicle (1) is brought into a variety of different positions with respect to the trailer (5) during the training phase; and - the further sensor data represent the trailer (5) from the multitude of different positions of the vehicle (1) with respect to the trailer (5).

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the trajectory (10) is calculated as a multi-part trajectory (10).

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the vehicle (1) is positioned with respect to the trailer (5) by guiding the vehicle (1) fully automatically along the trajectory (10).

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the trajectory (10) is calculated such that a longitudinal direction of the vehicle (1) is parallel to a longitudinal direction of the trailer (5) when the vehicle (1) is along the trajectory (10 ) was conducted.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that - by means of the at least one computing unit (3) depending on the sensor data, an object (11) is detected in an environment of the trailer (5); and - the trajectory (10) is calculated depending on the detected object (11).

Electronic vehicle guidance system (2) for a vehicle (1) for at least partially automatic positioning of the vehicle (1) with respect to a trailer (5) that is attached to a coupling point (8) of the trailer (5) can be coupled to the vehicle (1), the electronic vehicle guidance system (2) having - at least one environment sensor system (4) for the vehicle (1), which is set up to generate sensor data which represent trailer (5); and - at least one computing unit (3) which is designed to generate control signals for controlling at least one actuator of the vehicle (1) in order to move the vehicle (1) at least partially automatically along a predetermined trajectory (10) for the vehicle (1). respectively; characterized in that - the at least one computing unit (3) is set up to determine at least one characteristic property of the trailer (5) depending on the sensor data; - the electronic vehicle guidance system (2) has a storage medium which stores reference data; - the at least one computing unit (3) is set up to identify the trailer (5) depending on the at least one characteristic property and the reference data; - The at least one computing unit (3) is set up to calculate the trajectory (10) for the vehicle (1) depending on a result of the identification of the trailer (5).

Electronic vehicle guidance system (2). Claim 13 , characterized in that - the at least one environment sensor system (4) is set up to generate further sensor data, which represent the trailer (5), during a training phase; and - the at least one computing unit (3) is set up to generate the reference data depending on the further sensor data and to store it on the storage medium.

Computer program product with commands which, when executed by an electronic vehicle guidance system (2), according to one of the Claims 13 or 14 , cause the electronic vehicle guidance system (2) to carry out a procedure according to one of the Claims 1 until 12 to carry out.