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WO2023083534A1 - Vorrichtung für ein assistenzsystem zum steuern einer adaptiven niveauregulierung, assistenzsystem, verfahren sowie computerlesbares speichermedium - Google Patents

Vorrichtung für ein assistenzsystem zum steuern einer adaptiven niveauregulierung, assistenzsystem, verfahren sowie computerlesbares speichermedium Download PDF

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WO2023083534A1
WO2023083534A1 PCT/EP2022/077955 EP2022077955W WO2023083534A1 WO 2023083534 A1 WO2023083534 A1 WO 2023083534A1 EP 2022077955 W EP2022077955 W EP 2022077955W WO 2023083534 A1 WO2023083534 A1 WO 2023083534A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
data
level control
vehicle
trailer
during
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/EP2022/077955
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Michael Stroebel
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Bayerische Motoren Werke AG
Original Assignee
Bayerische Motoren Werke AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Bayerische Motoren Werke AG filed Critical Bayerische Motoren Werke AG
Priority to US18/707,236 priority Critical patent/US12479257B2/en
Priority to CN202280063013.6A priority patent/CN117999177A/zh
Publication of WO2023083534A1 publication Critical patent/WO2023083534A1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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    • B60G17/016—Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load the regulating means comprising electric or electronic elements characterised by their responsiveness, when the vehicle is travelling, to specific motion, a specific condition, or driver input
    • B60G17/0165—Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load the regulating means comprising electric or electronic elements characterised by their responsiveness, when the vehicle is travelling, to specific motion, a specific condition, or driver input to an external condition, e.g. rough road surface, side wind
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    • B60G2800/90—System Controller type
    • B60G2800/91—Suspension Control
    • B60G2800/914—Height Control System

Definitions

  • the present invention relates to a device for an assistance system of a vehicle for controlling an adaptive level control of the vehicle.
  • the present invention relates to an assistance system for a vehicle.
  • the present invention relates to a method for controlling an adaptive level control of the vehicle.
  • the present invention relates to a computer program and a computer-readable (storage) medium.
  • Height-adjustable chassis can be implemented, for example, by means of an air suspension or a hydropneumatic shock absorber.
  • the height-adjustable chassis can be used, for example, during ferry operation to generate a zero position of the vehicle that is favorable in terms of driving dynamics.
  • a zero position of the vehicle which is favorable in terms of driving dynamics, is given, for example, when a corresponding rolling in a curve is compensated for when cornering.
  • height-adjustable chassis can also be used to ensure optimal ground clearance for the vehicle in appropriate situations, so that the vehicle always remains maneuverable in appropriate terrain and does not bottom out on the underbody.
  • the suspension-height adjustment mechanism includes a front suspension-height adjustment mechanism at a front end of the vehicle and a rear suspension-height adjustment mechanism at a rear end of the vehicle.
  • the control system is configured to control the suspension height adjustment mechanism in response to user generated control signals to increase the height of at least the rear end of the vehicle to a first predetermined vehicle height corresponding to a high hitch height.
  • the height of at least the rear end of the vehicle can be set to a second predetermined vehicle height be reduced according to a low hitch height. Both the first and second predetermined vehicle heights are accessible from one or more other vehicle heights different than the first and second predetermined heights. Decreasing the vehicle height from the high hitch height to the low hitch height includes the control system controlling the suspension height adjustment mechanism to decrease the height of the front end of the vehicle less than the height of the rear end of the vehicle.
  • Patent specification DE 102017213 897 B1 discloses a method for operating a motor vehicle which has a body and a trailer hitch which is connected at least indirectly to the body.
  • the method includes determining a trailer operation of the motor vehicle, which is coupled in an articulated manner to a trailer via the trailer coupling in the trailer operation.
  • the disclosed method includes determining at least one inclination of the motor vehicle during trailer operation, wherein, depending on the determined inclination, at least one movement of the trailer hitch in the longitudinal direction of the vehicle relative to the body and/or in the vertical direction of the vehicle relative to a floor arranged in the vicinity of the motor vehicle, on which the motor vehicle is supported downwards in the vehicle vertical direction.
  • the method disclosed in the patent also includes determining a length of the trailer running in the longitudinal direction of the vehicle and effecting the at least one movement of the trailer hitch as a function of the determined length.
  • a device for an assistance system of a vehicle for controlling an adaptive level control of the vehicle during a second trip along a trajectory recorded as part of a first trip is set up to receive first position data which shows a position of the vehicle during the recorded as part of the first trip describe trajectory.
  • the device is also to configured to receive topography data and/or first leveling data, the topography data describing a roadway height associated with the first position data and the first leveling data describing a first operating state of the adaptive leveling system associated with the first position data.
  • the device is set up to receive second position data during the second journey, the second position data describing a position of the vehicle in a tolerance range of the first position data along the recorded trajectory.
  • the device according to the invention is also set up to determine second leveling data associated with the second position data as a function of the topography data and/or the first leveling data, the second leveling data describing a second operating state of the adaptive leveling. Finally, the device according to the invention is set up to output an electrical control signal as a function of the second level control data for level control of the vehicle during the second journey.
  • adaptive level control denotes a system with which the height of a vehicle can be kept constant, raised or lowered.
  • Known applications are, for example, keeping the vehicle level constant in different load states, changing the ground clearance of a vehicle, or the like.
  • the device according to the invention for the assistance system is therefore used to control the adaptive level control of the vehicle during the start of the second trip.
  • the information of the trajectory recorded during the first journey as well as topography data and/or first level control data can be used. Consequently, first position data can initially be received as part of the first trip.
  • the first position data can also be provided by a so-called backend (cloud server). Irrespective of this, the first position data can describe the position of the vehicle during the trajectory recorded as part of the first trip.
  • the first position data can be provided, for example, by means of a global positioning system (GPS), which is already present in the vehicle.
  • GPS global positioning system
  • the first position data can be determined using odometry data. Such a method is already known, for example, from so-called reversing assistants.
  • the device for the assistance system can receive topography data.
  • the topography data describe a roadway height associated with the first position data.
  • the topography data can be high-precision map data comprising height information or contour lines.
  • the topography data describe a vehicle inclination during the trajectory recorded as part of the first trip.
  • the topography data can therefore be used to describe a terrain along the trajectory recorded during the first trip.
  • the device for the assistance system can receive first level control data.
  • the first leveling data may describe a first operational state of the adaptive leveling associated with the first position data.
  • the first level control data thus describe the first operating state of the adaptive level control during the trajectory recorded as part of the first trip.
  • the vehicle's adaptive level control which was previously controlled manually, can be controlled automatically.
  • the device for the vehicle's assistance system for controlling the vehicle's adaptive level control is also used to automatically adapt a ground clearance of the vehicle to the circumstances while driving along an already known trajectory or while driving in a known environment.
  • second position data for example from a global positioning system (GPS)—can be received or determined using odometry data during the second journey.
  • the second position data can describe a position of the vehicle in a tolerance range of the first position data along the recorded trajectory. Provision can therefore be made for the trajectory to deviate during the second journey from the trajectory recorded during the first journey. In this case, the trajectory of the second journey can change within a predefined travel path around the one recorded as part of the first journey trajectory.
  • the second position data can therefore deviate from the first position data, but the positions of the second position data can lie within a tolerance range of the first position data.
  • the device for the assistance system is set up to determine second level control data.
  • the trajectory of the second journey can be identical to the trajectory recorded as part of the first journey.
  • the first level control data for example, can be used as the second level control data. If the trajectory of the second trip deviates from the trajectory recorded during the first trip, or if the second position data deviates from the first position data, which is nevertheless within a tolerance range of the first position data, the device for the assistance system can depend on determine second leveling data associated with the second position data from the topography data and/or the first leveling data.
  • the second level control data may describe a second operating state of the adaptive level control associated with the second position data.
  • the device for the assistance system outputs the electrical control signal depending on the second leveling data for leveling the vehicle during the second trip.
  • This electrical control signal is used to control the height-adjustable chassis of the vehicle, for example in the form of an air suspension, and thus adjust the ground clearance of the vehicle. It is also possible that the electrical control signal or an additional electrical control signal is output to control a brake of the vehicle and/or a brake of the trailer and/or to issue a warning to a driver of the vehicle.
  • the device for the assistance system is set up to receive trailer operating data which describe trailer operation during the first journey and/or the second journey of the vehicle, with a trailer being coupled to the vehicle during trailer operation.
  • the device for the assistance system is also set up to additionally store the second level control data to be determined as a function of the trailer operating data in such a way that the trailer does not touch down during the second trip.
  • driving up and down slopes and ramps in particular can pose a particular challenge.
  • driving up an incline, a decline and/or a ramp the trailer may hit an edge if there is a steep incline.
  • the device for the assistance system can receive trailer operation data.
  • the trailer operation data can thus describe a situation in which a trailer is coupled to the vehicle.
  • the trailer operating data also describe other parameters.
  • the trailer operating data can also describe a drawbar length, a length of the trailer, a wheel size of the trailer and/or the like.
  • the device for the assistance system for controlling the adaptive level control of the vehicle can determine the second level control data in such a way that the trailer does not touch down during the second trip.
  • the device for the assistance system for controlling the adaptive level control of the vehicle can determine the second level control data in such a way that the trailer does not touch down during the second trip.
  • the device for the assistance system for controlling the adaptive level control of the vehicle when determining the second level control data, transmits a trajectory, topography data and/or first level control data recorded during the first journey to a driving situation with trailer operation during the second journey, by taking trailer operation data into account.
  • a trajectory, topography data and/or first level control data recorded during the first journey to a driving situation with trailer operation during the second journey, by taking trailer operation data into account.
  • a gradient, an incline and/or a ramp can also be driven on safely and without touching down if the gradient, the incline and/or the ramp was negotiated during the first trip without a trailer.
  • the vehicle can be designed as a passenger car, for example.
  • the vehicle can also be a truck, a commercial vehicle, a self-propelled work machine, a mobile home or the like act.
  • the vehicle can also be a tractor, an agricultural or forestry tractor, an articulated lorry, a bus or the like.
  • the trailer can be designed, for example, as a simple car trailer, which can have both an overrun brake and its own service brake.
  • boat trailers, caravans, horse trailers, semi-trailers, a harvesting machine or the like are also conceivable.
  • the vehicle or the vehicle combination During the second journey along the trajectory recorded during the first journey, it is possible for the longitudinal and/or lateral guidance of the vehicle or the combination to be regulated automatically. In other words, it is therefore possible for the vehicle or the vehicle combination to be maneuvered at least partially automatically during the second trip.
  • the term “at least partially automated” driving or maneuvering includes automated driving with any degree of automation. Exemplary degrees of automation are assisted, partially automated, highly automated, fully automated and autonomous driving (with an increasing degree of automation in each case).
  • An assistance system according to the invention for a vehicle includes an adaptive level control and a device according to the invention for controlling the adaptive level control of the vehicle.
  • a method for controlling an adaptive level control of the vehicle during a second trip along a trajectory recorded as part of a first trip includes receiving first position data which describe a position of the vehicle during the trajectory recorded as part of the first trip.
  • the method also includes receiving topography data and/or first level control data, the topography data describing a roadway height associated with the first position data and the first level control data describing a first operating state of the adaptive level control associated with the first position data.
  • the method includes receiving second position data during the second trip, the second position data describing a position of the vehicle in a tolerance range of the first position data along the recorded trajectory.
  • the method also includes determining second leveling data associated with the second position data as a function of the topography data and/or the first Level control data, the second level control data describing a second operating state of the adaptive level control. Finally, the method includes outputting an electronic control signal as a function of the second leveling data for leveling the vehicle during the second trip.
  • trailer operation data are also received, by means of which at least one trailer operation is determined, the trailer operation at least describing whether a trailer is coupled to the vehicle.
  • first level control data describes a first operating state of the adaptive level control associated with the first position data, with no trailer operation being detected during the trajectory recorded as part of the first trip, and the second level control data associated with the second position data as a function the first level control data are determined in such a way that the trailer is prevented from touching down if trailer operation is detected by means of the trailer operation data during the second trip.
  • additional travel direction data are received which describe a travel direction of the vehicle. It is also advantageous if the second level control data are essentially identical to the first level control data if the direction of travel data during the second trip along the trajectory recorded during the first trip describe a direction of travel opposite to the first trip.
  • a driver of the vehicle makes it possible for a driver of the vehicle to be assisted in a particularly advantageous manner during the second trip, for example when reversing off-road, ie when driving up and down slopes and/or ramps.
  • the vehicle it is also conceivable in this context for the vehicle to be maneuvered during the second trip in an at least partially automated manner, as is already known, for example, from so-called reversing assistance systems. In this way, the driver of the vehicle can be relieved. The stress for the driver can be reduced, especially in familiar situations involving towing a trailer.
  • a further aspect of the invention relates to a computer-readable (storage) medium, comprising instructions which, when executed by a computing device, cause the latter to carry out a method according to the invention and the advantageous configurations thereof.
  • the invention relates to a computer program, comprising Instructions which, when the program is executed by a computing device, cause the latter to carry out a method according to the invention and the advantageous configurations thereof.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of a combination, comprising a vehicle and a trailer coupled to the vehicle, the vehicle having an exemplary embodiment of an assistance system according to the invention
  • FIG. 2a shows a schematic representation of a combination when driving down a slope or a ramp, where the trailer touches down
  • 2b shows a schematic representation of a combination when driving down a slope or a ramp, where the trailer does not touch down due to an adaptive level control
  • 3a shows a schematic representation of a combination when driving down a slope or a ramp, on which the rear of the trailer touches down
  • 3b shows a schematic representation of a combination when driving down a slope or a ramp, in which case the rear of the trailer does not touch down due to an adaptive level control.
  • the vehicle 1 shows a schematic representation of a combination 3 comprising a vehicle 1 and a trailer 2 coupled to the vehicle 1.
  • the vehicle 1 can, as shown in FIG. 1, be designed as a passenger car.
  • the trailer 2 can, also as shown in FIG. 1, be designed as a simple car trailer.
  • the trailer 2 is coupled to the vehicle 1 by means of a trailer hitch 4 .
  • the vehicle 1 has an assistance system 5 .
  • the assistance system 5 includes an adaptive level control 6.
  • the adaptive level control 6 can be used to change the height of the chassis 6' of the vehicle 1, for example by means of an air suspension system or a hydropneumatic shock absorber.
  • the assistance system 5 includes a device 7 for controlling the adaptive level control 6 of the vehicle 1.
  • the device 7 can receive first position data and second position data from a global positioning system (GPS) 8 .
  • the device 7 for the assistance system 2 can receive trailer operating data from a trailer unit 9 .
  • the device 7 can receive first level control data, which describe a first operating state of the adaptive level control 6 associated with the first position data—and thus a height of the chassis 6′.
  • first position data and the second position data are provided by means of a position determination system (GPS) 8
  • GPS position determination system 8
  • the first position data and the second position data are determined using odometry data, for example. This method is already used, for example, in so-called reversing assistants.
  • the device 7 for the assistance system 5 of the vehicle 1 can be used to automatically control the adaptive level control 6 of the vehicle 1—and thus a height of the chassis 6′—during a second trip along a trajectory recorded during a first trip. You can do this during the under the first Drive recorded trajectory first position data, which describe a position of the vehicle 1, are received.
  • topography data can be received, for example, from the inclination sensor 10 and/or first level control data from the adaptive level control 6 of the vehicle 1 .
  • the topography data describe a roadway height associated with the first position data.
  • the first level control data can describe a first operating state of the adaptive level control 6 associated with the first position data.
  • second position data can be received from the global positioning system 8 .
  • the second position data can be in a tolerance range of the first position data.
  • Device 7 is set up to determine second leveling data associated with the second position data as a function of the topography data and/or the first leveling data.
  • Device 7 can then output an electrical control signal as a function of the second leveling data for leveling vehicle 1 during the second journey.
  • FIG. 2a shows a schematic representation of a car-trailer combination 4 driving down a slope or a ramp 11.
  • the car-trailer combination 3 comprises a vehicle 1 and a trailer 2 coupled to the vehicle 1.
  • the trailer 2 is attached to the vehicle by means of a trailer hitch 4 1 coupled. Due to the ramp 11 and the long drawbar length 12 of the trailer 2, it can happen that the trailer 2 touches down when driving on the ramp 11. In FIG. 2a, the trailer 2 touches down in the region 13.
  • Device 7 for assistance system 5 of vehicle 1 for controlling adaptive level control 6 of vehicle 1 can now be used to prevent grounding in area 13 .
  • FIG. 2b shows a schematic representation of the vehicle combination 3 when driving on the ramp 11. Due to the adaptive level control 6, which can bring about an increased ground clearance of the vehicle 1 or a lifting of the trailer hitch 4 of the vehicle 1 by means of an adapted height adjustment of the chassis 6', setting down of the trailer 2 can be prevented, in contrast to FIG. 2a. This failure to set down the trailer 2 is represented by the area 13' in FIG. 2b.
  • the device 7 for the assistance system 5 of the vehicle 1 to control the adaptive level control 6 of the vehicle 1 to be able to control the ground clearance or the height of the trailer hitch 4
  • it is necessary for a trajectory and topographical data and/or first Level control data are recorded. In other words, the ramp 11 is driven on as part of a first trip.
  • This driving of the ramp 11 by the vehicle 1 can take place both with a coupled trailer 2 and without a coupled trailer 2 . If the ramp 11 is driven on by the vehicle 1 during the first journey with the trailer 2 coupled, a driver of the vehicle 1 can adjust the adaptive level control 6 or the height of the chassis 6' of the vehicle 1 - and thus the ground clearance of the vehicle - manually control in such a way that trailer 2 is prevented from touching down during the first journey.
  • first leveling data which the first operating state of the adaptive leveling control 6 is accomplished due to the manual leveling of the vehicle 1 by the driver of the vehicle 1
  • the device 7 for the assistance system 5 of the vehicle 1 can now automatically control the adaptive level control 6 of the vehicle 1 so that the trailer touches down 2 is omitted.
  • the first level control data recorded during the second trip can be used directly to control the adaptive level control 6 of the vehicle 1 in order to automatically prevent the trailer 2 from touching down in the area 13'. In this way, the driver of vehicle 1 can be relieved during the second journey in a known environment. Driving with a trailer thus creates less stress for the driver.
  • FIG. 3a shows a schematic representation of a combination 4 when driving down a slope or a ramp 11.
  • the vehicle 1 is already on the level, whereas the trailer 2 is still on the slope 11 and because of this touches down with the stern in area 13.
  • this bottoming out can be prevented by means of the height-adjustable chassis 6' in combination with the adaptive level control 6.
  • This non-landing is represented by area 13'.
  • the control of the adaptive level control 6 by means of the assistance system 5 of the vehicle 1 can take place automatically during the second journey, provided that a trajectory and the associated first level control data have already been recorded when driving on the ramp 11 during a first journey.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Vehicle Body Suspensions (AREA)

Abstract

Eine erfindungsgemäße Vorrichtung für ein Ässistenzsystem eines Fahrzeugs zum Steuern einer adaptiven Niveauregulierung des Fahrzeugs während einer zweiten Fahrt entlang einer im Rahmen einer ersten Fahrt aufgezeichneten Trajektorie ist dazu eingerichtet, erste Positionsdaten zu empfangen, welche eine Position des Fahrzeugs während der im Rahmen der ersten Fahrt aufgezeichneten Trajektorie beschreiben. Die Vorrichtung ist zudem dazu eingerichtet, Topographiedaten und/oder erste Niveauregulierungsdaten zu empfangen, wobei die Topographiedaten eine mit den ersten Positionsdaten assoziierte Fahrbahnhöhe beschreiben und die ersten Niveauregulierungsdaten einen mit den ersten Positionsdaten assoziierten ersten Betriebszustand der adaptiven Niveauregulierung beschreiben. Darüber hinaus ist die Vorrichtung dazu eingerichtet, zweite Positionsdaten während der zweiten Fahrt zu empfangen, wobei die zweiten Positionsdaten eine Position des Fahrzeugs in einem Toleranzbereich der ersten Positionsdaten entlang der aufgezeichneten Trajektorie beschreiben. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist auch dazu eingerichtet, zu den zweiten Positionsdaten assoziierte zweite Niveauregulierungsdaten in Abhängigkeit der Topographiedaten und/oder der ersten Niveauregulierungsdaten zu bestimmen, wobei die zweiten Niveauregulierungsdaten einen zweiten Betriebszustand der adaptiven Niveauregulierung beschreiben. Schließlich ist die erfindungsgemäße Vorrichtung dazu eingerichtet, ein elektrisches Steuersignal in Abhängigkeit der zweiten Niveauregulierungsdaten zur Niveauregulierung des Fahrzeugs während der zweiten Fahrt auszugeben.

Description

VORRICHTUNG FÜR EIN ASSISTENZSYSTEM ZUM STEUERN EINER ADAPTIVEN NIVEAUREGULIERUNG, ASSISTENZSYSTEM, VERFAHREN SOWIE COMPUTERLESBARES SPEICHERMEDIUM
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung für ein Assistenzsystem eines Fahrzeugs zum Steuern einer adaptiven Niveauregulierung des Fahrzeugs. Darüber hinaus betrifft die vorliegende Erfindung ein Assistenzsystem für ein Fahrzeug. Ferner betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Steuern einer adaptiven Niveauregulierung des Fahrzeugs. Schließlich betrifft die vorliegende Erfindung ein Computerprogramm sowie ein computerlesbares (Speicher)Medium.
Moderne Personenkraftwagen, insbesondere Geländewagen und sogenannte Sport Utility Vehicles, weisen heutzutage oftmals ein höhenverstellbares Fahrwerk zur Niveauregulierung auf. Höhenverstellbare Fahrwerke können dabei beispielsweise mittels eines Luftfahrwerks oder eines hydropneumatischen Stoßdämpfers realisiert werden. Das höhenverstellbare Fahrwerk kann beispielsweise während des Fährbetriebs dazu verwendet werden, eine fahrdynamisch günstige Nulllage des Fahrzeugs zu erzeugen. Eine solche fahrdynamisch günstige Nulllage des Fahrzeugs ist beispielsweise dann gegeben, wenn in Kurvenfahrten ein entsprechendes Kurvenwanken kompensiert wird. Darüber hinaus können höhenverstellbare Fahrwerke auch dazu verwendet werden, in entsprechenden Situationen eine optimale Bodenfreiheit des Fahrzeugs zu gewährleisten, damit das Fahrzeug in entsprechendem Gelände stets manövrierfähig bleibt und am Unterboden nicht aufsitzt. Darüber hinaus gibt es auch verschiedene Möglichkeiten höhenverstellbare Fahrwerk im Rahmen eines Anhängerbetriebs vorteilhaft einzusetzen.
Die Druckschrift DE 11 2017 000 594 T5 betrifft ein Steuerungssystem für einen Federungshöhenanpassungsmechanismus eines Fahrzeugs. Der Federungshöhenanpassungsmechanismus umfasst einen vorderen Federungshöhenanpassungsmechanismus an einem vorderen Ende des Fahrzeugs und einen hinteren Federungshöhenanpassungsmechanismus am hinteren Ende des Fahrzeugs. Das Steuerungssystem ist konfiguriert, um den Federungshöhenanpassungsmechanismus als Reaktion auf benutzergenerierte Steuersignale zu steuern, um die Höhe mindestens des hinteren Endes des Fahrzeugs auf eine erste vorgegebene Fahrzeughöhe entsprechend einer hohen Anhängerkupplungshöhe zu erhöhen. Darüber hinaus kann die Höhe mindestens des hinteren Endes des Fahrzeugs auf eine zweite vorgegebene Fahrzeughöhe entsprechend einer niedrigen Anhängerkupplungshöhe verringert werden. Sowohl die erste als auch die zweite vorgegebene Fahrzeughöhe sind von einer oder mehreren anderen Fahrzeughöhen aus zugänglich, die sich von der ersten und zweiten vorgegebenen Höhe unterscheiden. Das Verringern der Fahrzeughöhe von der hohen Anhängerkupplungshöhe auf die niedrige Anhängerkupplungshöhe umfasst, dass das Steuerungssystem den Federungshöhenanpassungsmechanismus so steuert, dass die Höhe des vorderen Endes des Fahrzeugs weniger verringert wird als die Höhe des hinteren Endes des Fahrzeugs.
Die Patentschrift DE 102017213 897 B1 offenbart ein Verfahren zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs, welches einen Aufbau und eine zumindest mittelbar mit dem Aufbau verbundene Anhängerkupplung aufweist. Das Verfahren umfasst das Ermitteln eines Anhängerbetriebs des Kraftfahrzeugs, welches in dem Anhängerbetrieb über die Anhängerkupplung mit einem Anhänger gelenkig gekoppelt ist. Ferner umfasst das offenbarte Verfahren das Ermitteln wenigstens einer Neigung des Kraftfahrzeugs während des Anhängerbetriebs, wobei in Abhängigkeit von der ermittelten Neigung wenigstens eine Bewegung der Anhängerkupplung in Fahrzeuglängsrichtung relativ zu dem Aufbau und/oder in Fahrzeughochrichtung relativ zu einem in der Umgebung des Kraftfahrzeugs angeordneten Boden, an welchem das Kraftfahrzeug in Fahrzeughochrichtung nach unten abgestützt ist, bewirkt wird. Das in der Patentschrift offenbarte Verfahren umfasst zudem ein Ermitteln einer in Fahrzeuglängsrichtung verlaufenden Länge des Anhängers und ein Bewirken der wenigstens einen Bewegung der Anhängerkupplung in Abhängigkeit von der ermittelten Länge.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Lösung aufzuzeigen, wie ein Assistenzsystem zum Steuern einer adaptiven Niveauregulierung verbessert werden kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung, durch ein Assistenzsystem, durch ein Verfahren, durch ein Computerprogramm sowie ein computerlesbares (Speicher)Medium mit den Merkmalen gemäß den unabhängigen Ansprüchen gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der vorliegenden Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Eine erfindungsgemäße Vorrichtung für ein Assistenzsystem eines Fahrzeugs zum Steuern einer adaptiven Niveauregulierung des Fahrzeugs während einer zweiten Fahrt entlang einer im Rahmen einer ersten Fahrt aufgezeichneten Trajektorie ist dazu eingerichtet, erste Positionsdaten zu empfangen, welche eine Position des Fahrzeugs während der im Rahmen der ersten Fahrt aufgezeichneten Trajektorie beschreiben. Die Vorrichtung ist zudem dazu eingerichtet, Topographiedaten und/oder erste Niveauregulierungsdaten zu empfangen, wobei die Topographiedaten eine mit den ersten Positionsdaten assoziierte Fahrbahnhöhe beschreiben und die ersten Niveauregulierungsdaten einen mit den ersten Positionsdaten assoziierten ersten Betriebszustand der adaptiven Niveauregulierung beschreiben. Darüber hinaus ist die Vorrichtung dazu eingerichtet, zweite Positionsdaten während der zweiten Fahrt zu empfangen, wobei die zweiten Positionsdaten eine Position des Fahrzeugs in einem Toleranzbereich der ersten Positionsdaten entlang der aufgezeichneten Trajektorie beschreiben. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist auch dazu eingerichtet, zu den zweiten Positionsdaten assoziierte zweite Niveauregulierungsdaten in Abhängigkeit der Topographiedaten und/oder der ersten Niveauregulierungsdaten zu bestimmen, wobei die zweiten Niveauregulierungsdaten einen zweiten Betriebszustand der adaptiven Niveauregulierung beschreiben. Schließlich ist die erfindungsgemäße Vorrichtung dazu eingerichtet, ein elektrisches Steuersignal in Abhängigkeit der zweiten Niveauregulierungsdaten zur Niveauregulierung des Fahrzeugs während der zweiten Fahrt auszugeben.
Der Begriff der adaptiven Niveauregulierung, wie er in diesem Dokument verwendet wird, bezeichnet ein System, mit dem ein Fahrzeug in seiner Höhe konstant gehalten, angehoben oder abgesenkt werden kann. Bekannte Anwendungszwecke sind beispielsweise das Konstanthalten des Fahrzeugniveaus bei verschiedenen Beladungszuständen, das Ändern der Bodenfreiheit eines Fahrzeugs, oder dergleichen.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung für das Assistenzsystem dient also dazu, die adaptive Niveauregulierung des Fahrzeugs während dem Fahrtbeginn der zweiten Fahrt zu steuern. Hierzu kann auf die Informationen der im Rahmen der ersten Fahrt aufgezeichneten Trajektorie sowie auf Topographiedaten und/oder erste Niveauregulierungsdaten zurückgegriffen werden. Folglich können zunächst erste Positionsdaten im Rahmen der ersten Fahrt empfangen werden. Es ist aber auch denkbar, dass die ersten Positionsdaten von einem Speicher ausgelesen werden. Darüber hinaus können die ersten Positionsdaten auch von einem so genannten Backend (Cloud Server) bereitgestellt werden. Unabhängig davon können die ersten Positionsdaten die Position des Fahrzeugs während der im Rahmen der ersten Fahrt aufgezeichneten Trajektorie beschreiben. Die ersten Positionsdaten können beispielsweise mittels eines globalen Positionsbestimmungssystems (GPS), welches ohnehin in dem Fahrzeug vorhanden ist, bereitgestellt werden. Ebenso ist es möglich, dass die ersten Positionsdaten mittels Odometriedaten bestimmt werden. Ein derartiges Verfahren ist beispielsweise von sogenannten Rückfahrassistenten bereits bekannt. Darüber hinaus kann die Vorrichtung für das Assistenzsystem Topographiedaten empfangen. Die Topographiedaten beschreiben dabei eine mit den ersten Positionsdaten assoziierte Fahrbahnhöhe. Beispielsweise kann es sich also bei den Topographiedaten um Höheninformationen bzw. Höhenlinien umfassende hochgenaue Kartendaten handeln. Es ist jedoch auch denkbar, dass die Topographiedaten eine Fahrzeugneigung während der im Rahmen der ersten Fahrt aufgezeichneten Trajektorie beschreiben. Zusammengefasst können die Topographiedaten also dazu verwendet werden, ein Gelände entlang der im Rahmen der ersten Fahrt aufgezeichneten Trajektorie zu beschreiben.
Alternativ oder zusätzlich zu den Topographiedaten kann die Vorrichtung für das Assistenzsystem erste Niveauregulierungsdaten empfangen. Die ersten Niveauregulierungsdaten können einen mit den ersten Positionsdaten assoziierten ersten Betriebszustand der adaptiven Niveauregulierung beschreiben. Mit anderen Worten beschreiben die ersten Niveauregulierungsdaten also den ersten Betriebszustand der adaptiven Niveauregulierung während der im Rahmen der ersten Fahrt auf gezeichneten T rajektorie.
Beispielsweise ist es denkbar, dass ein Fahrer des Fahrzeugs beim Passieren einer Rampe im Rahmen der ersten Fahrt eine Steuerung der adaptiven Niveauregulierung des Fahrzeugs manuell vornimmt und so eine Bodenfreiheit des Fahrzeugs verändert, um ein Aufsetzen des Fahrzeugs an der Rampe zu verhindern. Möchte der Fahrer des Fahrzeugs nun dieselbe Rampe erneut passieren, so kann die adaptive Niveauregulierung des Fahrzeugs, welche zuvor manuell gesteuert wurde, automatisiert gesteuert werden. Mit anderen Worten dient die Vorrichtung für das Assistenzsystem des Fahrzeugs zum Steuern der adaptiven Niveauregulierung des Fahrzeugs also auch dazu, eine Bodenfreiheit des Fahrzeugs während einer Fahrt entlang einer bereits bekannten Trajektorie bzw. während der Fahrt in einer bekannten Umgebung den Gegebenheiten entsprechend automatisiert anzupassen.
Hierzu können während der zweiten Fahrt zweite Positionsdaten - beispielsweise von einem globalen Positionsbestimmungssystem (GPS) - empfangen werden bzw. mittels Odometriedaten bestimmt werden. Die zweiten Positionsdaten können dabei eine Position des Fahrzeugs in einem Toleranzbereich der ersten Positionsdaten entlang der aufgezeichneten Trajektorie beschreiben. Es kann also vorgesehen sein, dass die Trajektorie während der zweiten Fahrt von der im Rahmen der ersten Fahrt aufgezeichneten Trajektorie abweicht. Dabei kann sich die Trajektorie der zweiten Fahrt innerhalb eines vorgegebenen Fahrschlauchs um die im Rahmen der ersten Fahrt aufgezeichneten Trajektorie befinden. Zusammengefasst können also die zweiten Positionsdaten von den ersten Positionsdaten abweichen, jedoch können die Positionen der zweiten Positionsdaten innerhalb eines Toleranzbereichs der ersten Positionsdaten liegen.
Um nun die adaptive Niveauregulierung des Fahrzeugs während der zweiten Fahrt zu steuern, ist die Vorrichtung für das Assistenzsystem dazu eingerichtet, zweite Niveauregulierungsdaten zu bestimmen. Im Idealfall kann die Trajektorie der zweiten Fahrt identisch zu der im Rahmen der ersten Fahrt aufgezeichneten Trajektorie sein. In diesem Idealfall können als die zweiten Niveauregulierungsdaten beispielsweise die ersten Niveauregulierungsdaten verwendet werden. Im Falle einer Abweichung der Trajektorie der zweiten Fahrt von der im Rahmen der ersten Fahrt aufgezeichneten Trajektorie, bzw. bei einer Abweichung der zweiten Positionsdaten von den ersten Positionsdaten, welche nichtsdestotrotz in einem Toleranzbereich der ersten Positionsdaten liegen, kann die Vorrichtung für das Assistenzsystem in Abhängigkeit der Topographiedaten und/oder der ersten Niveauregulierungsdaten zu den zweiten Positionsdaten assoziierte zweite Niveauregulierungsdaten bestimmen. Dadurch kann also während einer zweiten Fahrt entlang einer im Rahmen der ersten Fahrt auf gezeichneten Trajektorie trotz Abweichungen eine Bodenfreiheit und somit eine sichere Fahrt ohne Aufsetzen des Fahrzeugs sichergestellt werden. Die zweiten Niveauregulierungsdaten können einen zu den zweiten Positionsdaten assoziierten zweiten Betriebszustand der adaptiven Niveauregulierung beschreiben.
Schließlich gibt die Vorrichtung für das Assistenzsystem das elektrische Steuersignal in Abhängigkeit der zweiten Niveauregulierungsdaten zur Niveauregulierung des Fahrzeugs während der zweiten Fahrt aus. Dieses elektrische Steuersignal dient dazu das höhenverstellbare Fahrwerk des Fahrzeugs, beispielsweise in Form einer Luftfederung, zu steuern und so die Bodenfreiheit des Fahrzeugs anzupassen. Es ist dabei auch möglich, dass das elektrische Steuersignal bzw. ein zusätzliches elektrisches Steuersignal zum Ansteuern einer Bremse des Fahrzeugs und/oder einer Bremse des Anhängers und/oder zum Ausgeben einer Warnung an einen Fahrer des Fahrzeugs ausgegeben wird.
In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltungsform ist die Vorrichtung für das Assistenzsystem dazu eingerichtet, Anhängerbetriebsdaten zu empfangen, welche einen Anhängebetrieb während der ersten Fahrt und/oder der zweiten Fahrt des Fahrzeugs beschreiben, wobei bei dem Anhängerbetrieb ein Anhänger an das Fahrzeug gekoppelt ist. Zudem ist die Vorrichtung für das Assistenzsystem im Rahmen der vorteilhaften Ausgestaltungsform auch dazu eingerichtet, die zweiten Niveauregulierungsdaten zusätzlich in Abhängigkeit der Anhängerbetriebsdaten derart zu bestimmen, dass ein Aufsetzen des Anhängers während der zweiten Fahrt unterbleibt.
Für den Fahrer eines Gespanns, welches ein Fahrzeug und einen gekoppelten Anhänger umfasst, kann das Befahren von Steigungen, Gefällen und insbesondere Rampen eine besondere Herausforderung darstellen. Insbesondere beispielsweise bei langen einachsigen Anhängern. Beim Befahren einer Steigung, eines Gefälles und/oder einer Rampe kann es im Falle einer großen Neigung vorkommen, dass der Anhänger an einer Kante aufsetzt.
Um dies zu verhindern, kann die Vorrichtung für das Assistenzsystem Anhängerbetriebsdaten empfangen. Die Anhängerbetriebsdaten können also eine Situation beschreiben, in welcher ein Anhänger an das Fahrzeug gekoppelt ist. Darüber hinaus ist es denkbar, dass die Anhängerbetriebsdaten auch weitere Parameter beschreiben.
Beispielsweise können die Anhängerbetriebsdaten auch eine Deichsellänge, eine Länge des Anhängers, eine Radgröße des Anhängers und/oder dergleichen beschreiben.
Anhand dieser Informationen kann die Vorrichtung für das Assistenzsystem zum Steuern der adaptiven Niveauregulierung des Fahrzeugs die zweiten Niveauregulierungsdaten derart bestimmen, dass ein Aufsetzen des Anhängers während der zweiten Fahrt unterbleibt. Es kann insbesondere auch vorgesehen sein, dass während der im Rahmen der ersten Fahrt aufgezeichneten Trajektorie kein Anhänger an das Fahrzeug gekoppelt ist, jedoch während der zweiten Fahrt ein Anhänger an das Fahrzeug gekoppelt ist.
Es ist also auch möglich, dass die Vorrichtung für das Assistenzsystem zum Steuern der adaptiven Niveauregulierung des Fahrzeugs beim Bestimmen der zweiten Niveauregulierungsdaten eine im Rahmen der ersten Fahrt aufgezeichnete Trajektorie, Topographiedaten und/oder erste Niveauregulierungsdaten auf eine Fahrsituation mit Anhängerbetrieb während der zweiten Fahrt überträgt, indem die Anhängerbetriebsdaten berücksichtig werden. Dadurch kann ein sicheres Befahren von Gefällen, Steigungen und/oder Rampen ermöglich werden, ohne dass das Fahrzeug und/oder der Anhänger aufsetzt. Insbesondere kann so auch ein Gefälle, eine Steigung und/oder eine Rampe sicher und ohne aufsetzen befahren werden, wenn das Gefälle, die Steigung und/oder die Rampe im Rahmen der ersten Fahrt ohne Anhänger passiert wurde.
Das Fahrzeug kann dabei beispielsweise als Personenkraftwagen ausgebildet sein. Im Allgemeinen kann es sich bei dem Fahrzeug jedoch auch um einen Lastkraftwagen, einen Nutzkraftwagen, eine selbstfahrende Arbeitsmaschine, ein Wohnmobil oder dergleichen handeln. Insbesondere kann es sich bei dem Fahrzeug auch um einen Traktor, eine land- oder forstwirtschaftliche Zugmaschine, einen Sattelschlepper, einen Omnibus oder dergleichen handeln.
Der Anhänger kann beispielsweise als einfacher Pkw-Anhänger ausgebildet sein, welcher sowohl eine Auflaufbremse als auch eine eigene Betriebsbremse aufweisen kann. Darüber hinaus sind ebenso Boots-Trailer, Wohnwagen, Pferdeanhänger, Sattelanhänger, eine Erntemaschine oder dergleichen denkbar.
Während der zweiten Fahrt entlang der im Rahmen der ersten Fahrt aufgezeichneten Trajektorie ist es möglich, dass eine Regelung der Längs- und/oder der Querführung des Fahrzeugs bzw. des Gespanns automatisiert erfolgt. Mit anderen Worten ist es also möglich, dass ein Manövrieren des Fahrzeugs bzw. des Gespanns während der zweiten Fahrt zumindest teilautomatisiert erfolgt. Der Begriff des „zumindest teilautomatisierten“ Fahrens bzw. Manövrierens umfasst dabei automatisiertes Fahren mit einem beliebigen Automatisierungsgrad. Beispielhafte Automatisierungsgrade sind assistiertes, teilautomatisiertes, hochautomatisiertes, vollautomatisiertes und autonomes Fahren (mit jeweils zunehmendem Automatisierungsgrad).
Ein erfindungsgemäßes Assistenzsystem für ein Fahrzeug umfasst eine adaptive Niveauregulierung sowie eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Steuern der adaptiven Niveauregulierung des Fahrzeugs.
Ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Steuern einer adaptiven Niveauregulierung des Fahrzeugs während einer zweiten Fahrt entlang einer im Rahmen einer ersten Fahrt aufgezeichneten Trajektorie umfasst ein Empfangen von ersten Positionsdaten, welche eine Position des Fahrzeugs während der im Rahmen der ersten Fahrt auf gezeichneten Trajektorie beschreiben. Zudem umfasst das Verfahren ein Empfangen von Topographiedaten und/oder ersten Niveauregulierungsdaten, wobei die Topographiedaten eine mit den ersten Positionsdaten assoziierte Fahrbahnhöhe beschreiben und die ersten Niveauregulierungsdaten einen mit den ersten Positionsdaten assoziierten ersten Betriebszustand der adaptiven Niveauregulierung beschreiben. Zudem umfasst das Verfahren ein Empfangen von zweiten Positionsdaten während der zweiten Fahrt, wobei die zweiten Positionsdaten eine Position des Fahrzeugs in einem Toleranzbereich der ersten Positionsdaten entlang der aufgezeichneten Trajektorie beschreiben. Das Verfahren umfasst auch ein Bestimmen von zu den zweiten Positionsdaten assoziierten zweiten Niveauregulierungsdaten in Abhängigkeit der Topographiedaten und/oder der ersten Niveauregulierungsdaten, wobei die zweiten Niveauregulierungsdaten einen zweiten Betriebszustand der adaptiven Niveauregulierung beschreiben. Schließlich umfasst das Verfahren ein Ausgeben eines elektronischen Steuersignals in Abhängigkeit der zweiten Niveauregulierungsdaten zur Niveauregulierung des Fahrzeugs während der zweiten Fahrt.
Es ist vorteilhaft, wenn zusätzlich Anhängerbetriebsdaten empfangen werden, mittels welcher zumindest ein Anhängerbetrieb festgestellt wird, wobei der Anhängerbetrieb zumindest beschreibt, ob ein Anhänger an das Fahrzeug angekoppelt ist. Vorteilhaft ist in diesem Zusammenhang auch, wenn die ersten Niveauregulierungsdaten einen mit den ersten Positionsdaten assoziierten ersten Betriebszustand der adaptiven Niveauregulierung beschreiben, wobei während der im Rahmen der ersten Fahrt aufgezeichneten Trajektorie kein Anhängerbetrieb festgestellt wird, und die zu den zweiten Positionsdaten assoziierten zweiten Niveauregulierungsdaten in Abhängigkeit der ersten Niveauregulierungsdaten derart bestimmt werden, dass ein Aufsetzen des Anhängers verhindert wird, falls ein Anhängerbetrieb mittels der Anhängerbetriebsdaten während der zweiten Fahrt festgestellt wird.
Ferner ist es vorteilhaft, wenn zusätzlich Fahrtrichtungsdaten empfangen werden, welche eine Fahrrichtung des Fahrzeugs beschreiben. Dabei ist es zudem vorteilhaft, wenn die zweiten Niveauregulierungsdaten im Wesentlichen identisch zu den ersten Niveauregulierungsdaten sind, falls die Fahrtrichtungsdaten während der zweiten Fahrt entlang der im Rahmen der ersten Fahrt aufgezeichneten Trajektorie eine der ersten Fahrt entgegengesetzte Fahrtrichtung beschreiben.
Dadurch ist es möglich, dass ein Fahrer des Fahrzeugs in besonders vorteilhafter weise beispielsweise beim Rückwärtsfahren im Gelände, also beim Befahren von Steigungen, Gefällen und/oder Rampen, während der zweiten Fahrt unterstützt wird. Insbesondere ist es in diesem Zusammenhang auch denkbar, dass das Manövrieren des Fahrzeugs während der zweiten Fahrt dabei zumindest teilautomatisiert erfolgt, wie es beispielsweise bereits von sogenannten Rückfahrassistenzsystemen bekannt ist. So kann der Fahrer des Fahrzeugs entlastet werden. Vor allem in bekannten Situationen mit Anhängerbetrieb kann der Stress für den Fahrer reduziert werden.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein computerlesbares (Speicher)Medium, umfassend Befehle, die bei der Ausführung durch eine Recheneinrichtung diese veranlassen, ein erfindungsgemäßes Verfahren und die vorteilhaften Ausgestaltungen davon auszuführen. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Computerprogramm, umfassend Befehle, die bei der Ausführung des Programms durch eine Recheneinrichtung diese veranlassen, ein erfindungsgemäßes Verfahren und die vorteilhaften Ausgestaltungen davon auszuführen.
Die mit Bezug auf das erfindungsgemäße Verfahren sowie die mit Bezug auf die erfindungsgemäße Vorrichtung vorgestellten bevorzugten Ausführungsformen und deren Vorteile gelten entsprechend für die erfindungsgemäße Vorrichtung bzw. das erfindungsgemäße Verfahren, für das erfindungsgemäße Assistenzsystem, für das erfindungsgemäße computerlesbare (Speicher)Medium sowie für das erfindungsgemäße Computerprogramm.
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 alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
Die Erfindung wird nun anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen sowie unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Gespanns, umfassend ein Fahrzeug und einen an das Fahrzeug gekoppelten Anhänger, wobei das Fahrzeug ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Assistenzsystems aufweist,
Fig. 2a eine schematische Darstellung eines Gespanns beim Befahren eines Gefälles bzw. einer Rampe, bei welcher der Anhänger aufsetzt,
Fig. 2b eine schematische Darstellung eines Gespanns beim Befahren eines Gefälles bzw. einer Rampe, bei welcher der Anhänger aufgrund einer adaptiven Niveauregulierung nicht aufsetzt,
Fig. 3a eine schematische Darstellung eines Gespanns beim Befahren eines Gefälles bzw. einer Rampe, bei welcher das Heck des Anhängers aufsetzt, und Fig. 3b eine schematische Darstellung eines Gespanns beim Befahren eines Gefälles bzw. einer Rampe, bei welcher das Heck des Anhängers aufgrund einer adaptiven Niveauregulierung nicht aufsetzt.
In den Figuren werden gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
Fig. 1 zeigt in einer schematischen Darstellung ein Gespann 3, umfassend ein Fahrzeug 1 sowie einen an das Fahrzeug 1 gekoppelten Anhänger 2. Das Fahrzeug 1 kann dabei, wie in Fig. 1 dargestellt, als Personenkraftwagen ausgebildet sein. Der Anhänger 2 kann, ebenfalls wie in Fig. 1 dargestellt, als einfacher Pkw-Anhänger ausgebildet sein. Der Anhänger 2 ist dabei mittels einer Anhängerkupplung 4 an das Fahrzeug 1 gekoppelt. Das Fahrzeug 1 weist ein Assistenzsystem 5 auf. Das Assistenzsystem 5 umfasst eine adaptive Niveauregulierung 6. Mittels der adaptiven Niveauregulierung 6 kann die Höhe des Fahrwerks 6‘ des Fahrzeugs 1 beispielsweise mittels eines Luftfahrwerks oder eines hydropneumatischen Stoßdämpfers verändert werden. Zudem umfasst das Assistenzsystem 5 eine Vorrichtung 7 zum Steuern der adaptiven Niveauregulierung 6 des Fahrzeugs 1.
Die Vorrichtung 7 kann von einem globalen Positionsbestimmungssystem (GPS) 8 erste Positionsdaten und zweite Positionsdaten empfangen. Darüber hinaus kann die Vorrichtung 7 für das Assistenzsystem 2 Anhängerbetriebsdaten von einer Anhängereinheit 9 empfangen. Ferner kann die Vorrichtung 7 erste Niveauregulierungsdaten, welche einen mit den ersten Positionsdaten assoziierten ersten Betriebszustand der adaptiven Niveauregulierung 6 - und damit eine Höhe des Fahrwerks 6‘ - beschreiben, empfangen. Darüber hinaus kann es vorgesehen sein, dass die Vorrichtung 7 Topographiedaten von einem Neigungssensor 10 empfängt.
Obwohl die ersten Positionsdaten und die zweiten Positionsdaten mittels eines Positionsbestimmungssystem (GPS) 8 bereitgestellt werden, ist es im Allgemeinen ebenso denkbar, dass die ersten Positionsdaten und die zweiten Positionsdaten beispielsweise anhand von Odometriedaten bestimmt werden. Diese Methode kommt beispielsweise bei sogenannten Rückfahrassistenten bereits zum Einsatz.
Die Vorrichtung 7 für das Assistenzsystem 5 des Fahrzeugs 1 kann dazu verwendet werden, während einer zweiten Fahrt entlang einer im Rahmen einer ersten Fahrt aufgezeichneten Trajektorie die adaptive Niveauregulierung 6 des Fahrzeugs 1 - und damit eine Höhe des Fahrwerks 6‘ - automatisch zu steuern. Dazu können während der im Rahmen der ersten Fahrt aufgezeichneten Trajektorie erste Positionsdaten, welche eine Position des Fahrzeugs 1 beschreiben, empfangen werden.
Zusätzlich können Topographiedaten beispielsweise von dem Neigungssensor 10 und/oder erste Niveauregulierungsdaten von der adaptiven Niveauregulierung 6 des Fahrzeugs 1 empfangen werden. Die Topographiedaten beschreiben eine mit den ersten Positionsdaten assoziierte Fahrbahnhöhe. Die ersten Niveauregulierungsdaten können einen mit den ersten Positionsdaten assoziierten ersten Betriebszustand der adaptiven Niveauregulierung 6 beschreiben.
Während der zweiten Fahrt entlang der im Rahmen der ersten Fahrt aufgezeichneten Trajektorie können zweite Positionsdaten von dem globalen Positionsbestimmungssystem 8 empfangen werden. Die zweiten Positionsdaten können sich dabei in einem Toleranzbereich der ersten Positionsdaten befinden. Die Vorrichtung 7 ist dazu eingerichtet, zu den zweiten Positionsdaten assoziierte zweite Niveauregulierungsdaten in Abhängigkeit der Topographiedaten und/oder der ersten Niveauregulierungsdaten zu bestimmen.
Anschließend kann die Vorrichtung 7 ein elektrisches Steuersignal in Abhängigkeit der zweiten Niveauregulierungsdaten zur Niveauregulierung des Fahrzeugs 1 während der zweiten Fahrt ausgeben.
Fig. 2a zeigt in einer schematischen Darstellung ein Gespann 4 beim Befahren eines Gefälles bzw. einer Rampe 11. Das Gespann 3 umfasst ein Fahrzeug 1 sowie einen an das Fahrzeug 1 gekoppelten Anhänger 2. Der Anhänger 2 ist dabei mittels einer Anhängerkupplung 4 an das Fahrzeug 1 gekoppelt. Aufgrund der Rampe 11 sowie der langen Deichsellänge 12 des Anhängers 2 kann es vorkommen, dass der Anhänger 2 beim Befahren der Rampe 11 aufsetzt. In Fig. 2a setzt der Anhänger 2 dabei im Bereich 13 auf.
Die Vorrichtung 7 für das Assistenzsystem 5 des Fahrzeugs 1 zum Steuern der adaptiven Niveauregulierung 6 des Fahrzeugs 1 kann nun dazu verwendet werden, ein Aufsetzen im Bereich 13 zu verhindern.
Fig. 2b zeigt eine schematische Darstellung des Gespanns 3 beim Befahren der Rampe 11. Aufgrund der adaptiven Niveauregulierung 6, welche mittels einer angepassten Höheneinstellung des Fahrwerks 6‘ eine erhöhte Bodenfreiheit des Fahrzeugs 1 bzw. ein Anheben der Anhängerkupplung 4 des Fahrzeugs 1 herbeiführen kann, kann ein Aufsetzen des Anhängers 2 im Gegensatz zu Fig. 2a verhindert werden. Dieses Nichtaufsetzen des Anhängers 2 ist durch den Bereich 13‘ in Fig. 2b dargestellt. Damit die Vorrichtung 7 für das Assistenzsystem 5 des Fahrzeugs 1 zum Steuern der adaptiven Niveauregulierung 6 des Fahrzeugs 1 die Bodenfreiheit bzw. die Höhe der Anhängerkupplung 4 steuern kann, ist es nötig, dass im Rahmen einer ersten Fahrt eine Trajektorie sowie Topographiedaten und/oder erste Niveauregulierungsdaten aufgezeichnet werden. Mit anderen Worten wird also im Rahmen einer ersten Fahrt die Rampe 11 befahren. Dieses Befahren der Rampe 11 durch das Fahrzeug 1 kann dabei sowohl mit gekoppeltem Anhänger 2 sowie ohne gekoppelten Anhänger 2 erfolgen. Erfolgt das Befahren der Rampe 11 durch das Fahrzeug 1 im Rahmen der ersten Fahrt mit gekoppeltem Anhänger 2, so kann ein Fahrer des Fahrzeugs 1 die adaptive Niveauregulierung 6 bzw. die Höhe des Fahrwerks 6‘ des Fahrzeugs 1 - und damit die Bodenfreiheit des Fahrzeugs - manuell so steuern, dass ein Aufsetzen des Anhängers 2 im Rahmen der ersten Fahrt verhindert wird.
Während der ersten Fahrt können neben den ersten Positionsdaten erste Niveauregulierungsdaten, welche den ersten Betriebszustand der adaptiven Niveauregulierung 6 aufgrund der manuellen Niveauregulierung des Fahrzeugs 1 durch den Fahrer des Fahrzeugs 1 bewerkstelligt wird, aufgezeichnet werden. Während der zweiten Fahrt entlang der im Rahmen der ersten Fahrt auf gezeichneten Trajektorie, also beim Befahren der Rampe 11 , kann nun die Vorrichtung 7 für das Assistenzsystem 5 des Fahrzeugs 1 die adaptive Niveauregulierung 6 des Fahrzeugs 1 automatisch so steuern, dass ein Aufsetzen des Anhängers 2 unterbleibt. Dazu können beispielsweise die aufgezeichneten ersten Niveauregulierungsdaten im Rahmen der zweiten Fahrt zum Steuern der adaptiven Niveauregulierung 6 des Fahrzeugs 1 direkt verwendet werden, um ein Aufsetzen des Anhängers 2 im Bereich 13‘ automatisch zu unterbinden. So kann der Fahrer des Fahrzeugs 1 während der zweiten Fahrt in einer bekannten Umgebung entlastet werden. Ein Fahren im Anhängerbetrieb erzeugt so weniger Stress für den Fahrer.
Analog zu Fig. 2a zeigt Fig. 3a in einer schematischen Darstellung ein Gespann 4 beim Befahren eines Gefälles bzw. einer Rampe 11. Dabei befindet sich das Fahrzeug 1 bereits in der Ebene, wohingegen sich der Anhänger 2 noch im Gefälle 11 befindet und aufgrund dessen mit dem Heck im Bereich 13 aufsetzt. Dieses aufsetzten kann - wie in Fig. 3b analog zu Fig. 2b dargestellt - mittels des höhenverstellbaren Fahrwerks 6‘ in Kombination mit der adaptiven Niveauregulierung 6 unterbunden werden. Dieses nicht-aufsetzen ist durch den Bereich 13‘ dargestellt. Wie bereits beschrieben, kann das Steuern der adaptiven Niveauregulierung 6 mittels des Assistenzsystems 5 des Fahrzeugs 1 während der zweiten Fahrt dabei automatisiert erfolgen, sofern eine Trajektorie sowie die dazugehörigen ersten Niveauregulierungsdaten beim Befahren der Rampe 11 während einer ersten Fahrt bereits aufgezeichnet wurden.

Claims

Ansprüche
1. Vorrichtung (7) für ein Assistenzsystem (5) eines Fahrzeugs (1) zum Steuern einer adaptiven Niveauregulierung (6) des Fahrzeugs (1) während einer zweiten Fahrt entlang einer im Rahmen einer ersten Fahrt aufgezeichneten Trajektorie, wobei die Vorrichtung (7) dazu eingerichtet ist,
- erste Positionsdaten zu empfangen, welche eine Position des Fahrzeugs (1) während der im Rahmen der ersten Fahrt aufgezeichneten Trajektorie beschreiben,
- Topographiedaten und/oder erste Niveauregulierungsdaten zu empfangen, wobei die Topographiedaten eine mit den ersten Positionsdaten assoziierte Fahrbahnhöhe beschreiben und die ersten Niveauregulierungsdaten einen mit den ersten Positionsdaten assoziierten ersten Betriebszustand der adaptiven Niveauregulierung (6) beschreiben,
- zweite Positionsdaten während der zweiten Fahrt zu empfangen, wobei die zweiten Positionsdaten eine Position des Fahrzeugs (1) in einem Toleranzbereich der ersten Positionsdaten entlang der aufgezeichneten Trajektorie beschreiben,
- zu den zweiten Positionsdaten assoziierte zweite Niveauregulierungsdaten in Abhängigkeit der Topographiedaten und/oder der ersten Niveauregulierungsdaten zu bestimmen, wobei die zweiten Niveauregulierungsdaten einen zweiten Betriebszustand der adaptiven Niveauregulierung (6) beschreiben, und
- ein elektrisches Steuersignal in Abhängigkeit der zweiten Niveauregulierungsdaten zur Niveauregulierung des Fahrzeugs (1) während der zweiten Fahrt auszugeben.
2. Vorrichtung (7) nach Anspruch 1 , welche dazu eingerichtet ist,
- Anhängerbetriebsdaten zu empfangen, welche einen Anhängerbetrieb während der ersten Fahrt und/oder der zweiten Fahrt des Fahrzeugs beschreiben, wobei bei dem Anhängerbetrieb ein Anhänger (2) an das Fahrzeug (1) gekoppelt ist, und die zweiten Niveauregulierungsdaten zusätzlich in Abhängigkeit der Anhängerbetriebsdaten derart zu bestimmen, dass ein Aufsetzen des Anhängers (2) während der zweiten Fahrt unterbleibt.
3. Vorrichtung (7) nach Anspruch 2, welche dazu eingerichtet ist,
- Umfelddaten zu empfangen, welche eine Bodenfreiheit des Fahrzeugs (1) und/oder des gekoppelten Anhängers (2) beschreiben, und
- die zweiten Niveauregulierungsdaten in Abhängigkeit von den Umfelddaten zu korrigieren.
4. Assistenzsystem (5) für ein Fahrzeug (1), umfassend:
- eine adaptive Niveauregulierung (6),
- eine Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3 zum Steuern der adaptiven Niveauregulierung (6) des Fahrzeugs (1).
5. Verfahren zum Steuern einer adaptiven Niveauregulierung (6) eines Fahrzeugs (1) während einer zweiten Fahrt entlang einer im Rahmen einer ersten Fahrt aufgezeichneten Trajektorie, umfassend die Schritte:
- Empfangen von ersten Positionsdaten, welche eine Position des Fahrzeugs (1) während der im Rahmen der ersten Fahrt aufgezeichneten Trajektorie beschreiben,
- Empfangen von Topographiedaten und/oder ersten Niveauregulierungsdaten, wobei die Topographiedaten eine mit den ersten Positionsdaten assoziierte Fahrbahnhöhe beschreiben und die ersten Niveauregulierungsdaten einen mit den ersten Positionsdaten assoziierten ersten Betriebszustand der adaptiven Niveauregulierung (6) beschreiben,
- Empfangen von zweiten Positionsdaten während der zweiten Fahrt, wobei die zweiten Positionsdaten eine Position des Fahrzeugs in einem Toleranzbereich der ersten Positionsdaten entlang der aufgezeichneten Trajektorie beschreiben,
- Bestimmen von zu den zweiten Positionsdaten assoziierten zweiten Niveauregulierungsdaten in Abhängigkeit der Topographiedaten und/oder der ersten Niveauregulierungsdaten, wobei die zweiten Niveauregulierungsdaten einen zweiten Betriebszustand der adaptiven Niveauregulierung (6) beschreiben, und 16
- Ausgeben eines elektrischen Steuersignal in Abhängigkeit der zweiten Niveauregulierungsdaten zur Niveauregulierung des Fahrzeugs (1) während der zweiten Fahrt.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass
- zusätzlich Anhängerbetriebsdaten empfangen werden, mittels welcher zumindest ein Anhängerbetrieb festgestellt wird, wobei der Anhängerbetrieb zumindest beschreibt, ob ein Anhänger (2) an das Fahrzeug (2) angekoppelt ist,
- die ersten Niveauregulierungsdaten einen mit den ersten Positionsdaten assoziierten ersten Betriebszustand der adaptiven Niveauregulierung (6) beschreiben, wobei während der im Rahmen der ersten Fahrt aufgezeichneten Trajektorie kein Anhängerbetrieb festgestellt wird, und
- die zu den zweiten Positionsdaten assoziierten zweiten Niveauregulierungsdaten in Abhängigkeit der ersten Niveauregulierungsdaten derart bestimmt werden, dass ein Aufsetzen des Anhängers (2) verhindert wird, falls ein Anhängerbetrieb mittels der Anhängerbetriebsdaten während der zweiten Fahrt festgestellt wird.
7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass
- zusätzlich Fahrtrichtungsdaten empfangen werden, welche eine Fahrrichtung des Fahrzeugs (1) beschreiben, und
- die zweiten Niveauregulierungsdaten im Wesentlichen identisch zu den ersten Niveauregulierungsdaten sind, falls die Fahrtrichtungsdaten während der zweiten Fahrt entlang der im Rahmen der ersten Fahrt aufgezeichneten Trajektorie eine der ersten Fahrt entgegengesetzte Fahrtrichtung beschreiben.
8. Computerlesbares (Speicher)Medium, umfassend Befehle, die bei der Ausführung des Programms durch eine Recheneinrichtung diese veranlassen, ein Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 7 auszuführen.
PCT/EP2022/077955 2021-11-09 2022-10-07 Vorrichtung für ein assistenzsystem zum steuern einer adaptiven niveauregulierung, assistenzsystem, verfahren sowie computerlesbares speichermedium Ceased WO2023083534A1 (de)

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