Steuerungssystem für ein Gespann

Die Erfindung betrifft ein Steuerungssystem für ein Gespann aus Zugfahrzeug und Anhänger, mit einem elektronisch ansteuerbaren Antriebsstrang, der zumindest eine Lenkungsanlage, eine Bremsanlage und ein Antriebsaggregat umfasst gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Aus der DE 100 32 179 Al ist ein Fahrzeugsteuerungssystem bekannt, bei dem das Fahrzeug ebenfalls mit einem elektronisch ansteuerbaren Antriebsstrang ausgestattet ist, der wenigstens eine Lenkungsanlage, eine Bremsanlage sowie ein Antriebsaggregat umfasst. Dabei definiert eine im Fahrzeug fest installierte Bedieneinrichtung eine Eingabeebene, über die ein Fahrzeugführer einen Fahrwunsch eingeben kann und die aus dem Fahrwunsch einen standardisierten Bewegungsvektor generiert. Eine Steuereinrichtung definiert eine Koordinationsebene, die aus dem eingangsseitigen Bewegungsvektor ausgangsseitig Steuersignale zum Ansteuern des Antriebsstrangs generiert. Die Steuereinrichtung ist dabei zur Übertragung der Steuersignale mit dem Antriebsstrang gekoppelt, der dann die Steuersignale zur Umsetzung des Fahrwunsches abarbeitet. Das bekannte Steuerungssystem zeichnet sich durch eine hohe Variabilität aus, da besonders einfach unterschiedlich gestaltete Eingangsebenen und unterschiedlich gestaltete Koordinationsebenen miteinander kombiniert werden können, sofern die Umsetzung des

Fahrwunsches in die Steuersignale stets über die standardisierten Bewegungsvektoren erfolgt.

Bei Nutzfahrzeugen, wie z. B. Lastkraftwagen ist zum Rangieren, vorzugsweise zum Rückwärtsfahren, ein Einweiser erforderlich, um eine Kollisionsgefahr zwischen dem Fahrzeug und einem Hindernis zu reduzieren. Darüber, hinaus gestaltet sich das Rangieren und vor allem das Rückwärtsfahren bei einem als Gespann aus Zugfahrzeug und Anhänger gebildeten mehrgliedri- gen Fahrzeug aufgrund der gegebenen kinematischen Kopplung zwischen Zugfahrzeug und Anhänger besonders schwierig. Auch hier kann ein Einweiser nützlich sein, um dem Fahrzeugführer das Rangieren zu erleichtern.

Das Erfordernis eines Einweisers ist jedoch zumindest bei einem Lastkraftwagen aus ökonomischer Sicht extrem störend, da der Lastkraftwagen im Betrieb hauptsächlich seine Transportfunktion erfüllt, in welcher kein Einweiser erforderlich ist. Im Vergleich dazu muss der Lastkraftwagen nur für einen extrem kurzen Abschnitt seiner Betriebszeit rangiert werden. Es besteht daher der Wunsch, den Einweiser einzusparen.

Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich mit dem Problem, für ein Steuerungssystem der eingangs genannten Art eine verbesserte Ausführungsform anzugeben, die insbesondere das Rangieren des mit dem Steuerungssystem ausgestatteten Gespanns vereinfacht .

Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand des unabhängigen Anspruchs gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.

Die Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, mit Hilfe einer Hängerkoordinationseinrichtung eine Möglichkeit zum

Einlesen oder Eingeben hängerspezifischer Parameter oder Istwerte in das Steuerungssystem zu schaffen, wobei außerdem die Steuereinrichtung so ausgestaltet ist, dass sie aus den zugeführten Bewegungsvektoren die Steuersignale in Abhängigkeit dieser hängerspezifischen Parameter oder Istwerte generiert. Durch die Berücksichtigung der hängerspezifischen Istwerte bei der Ermittlung der Steuersignale können die beim Rangieren, insbesondere beim Rückwärtsfahren, eines Gespanns auftretenden Schwierigkeiten oder Gefahren automatisch reduziert werden.

Ein hängerspezifischer Istwert, der bei der Ermittlung der Steuersignale berücksichtigt werden kann, ist beispielsweise ein Knickwinkel, der bei einem mittels einer Lenkdeichsel lenkbaren Anhänger zwischen dem Zugfahrzeug und der Lenkdeichsel oder bei einem als Auflieger ausgebildeten Anhänger zwischen dem Zugfahrzeug und dem Auflieger oder bei einem mit einer Starrdeichsel fest verbunden Anhänger zwischen dem Zugfahrzeug und der Starrdeichsel auftritt. Ein weiteres Beispiel für einen hängerspezifischen Istwert ist ein Deichselwinkel, der bei einem mit einer Lenkdeichsel lenkbaren Anhänger zwischen dem Anhänger und der Lenkdeichsel auftritt. Durch die Berücksichtigung des Knickwinkels und/oder des Deichselwinkels kann beispielsweise zur Vermeidung instabiler Zustände die erzielbare Fahrzeuggeschwindigkeit begrenzt werden. Ebenso kann eine Berücksichtigung wenigstens eines der genannten Winkel beim Rückwärtsfahren eine Verkeilung des Gespanns vermeiden.

Grundsätzlich kann bei einer Weiterbildung die Hängerkoordinationseinrichtung in die Steuereinrichtung hardwaremäßig integriert und/oder softwaremäßig implementiert sein. Der Mehraufwand zur Realisierung des erfindungsgemäßen Steuerungssystems ist auf diese Weise zumindest bei Neufahrzeugen verhält-

nismäßig gering. Im Unterschied dazu ist es ebenfalls möglich, die Hängerkoordinationseinrichtung separat, insbesondere in einem eigenen Steuergerät, auszugestalten. Diese Bauweise ermöglicht es, Fahrzeuge, die einen ansteuerbaren Antriebsstrang mit Steuereinrichtung aufweisen, mit einem relativ geringen Aufwand nach- bzw. umzurüsten, um die erfindungsgemäße Steuerungseinrichtung zu realisieren. Die Berücksichtigung der hängerspezifischen Istwerte bei der Ermittlung der Steuersignale kann durch eine entsprechende Umprogrammierung der Steuereinrichtung erreicht werden.

Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausführungsform kann für das Steuerungssystem wenigstens eine gespannunabhängige autonome Bedieneinrichtung vorgesehen sein, über die für einen autonomen Betrieb des Gespanns ein Fahrwunsch eingebbar ist und die aus dem Fahrwunsch einen standardisierten Bewegungsvektor generiert. Auf diese Weise ist das Gespann manuell, also mit einem im Cockpit des Zugfahrzeugs sitzenden Fahrzeugführer, und autonom betreibbar, also unabhängig vom eigentlichen Fahrzeugführer. Eine derartige autonome Bedieneinrichtung kann beispielsweise als Fernbedienung ausgestaltet sein, die es einer Bedienperson ermöglicht, das Gespann aus der Distanz zu bedienen. Auch hierdurch kann insbesondere das Rangieren des Fahrzeugs vereinfacht werden. Eine derartige autonome Bedieneinrichtung kann beispielsweise bei einem automatisierten Inspektionshof oder Betriebshof oder Logistikzentrum für autonom fahrbare Fahrzeuge zur Anwendung kommen.

Entsprechend einer vorteilhaften Weiterbildung kann eine Lenkungsanlage des Fahrzeugs eine Lenksäule zur mechanischen und/oder hydraulischen Kopplung einer Lenkhandhabe, z. B. Lenkrad oder Joystick, mit lenkbaren Rädern des Fahrzeugs aufweisen, wobei die Lenkungsanlage außerdem einen elektronisch ansteuerbaren Lenkaktuator besitzt, der mit der Lenk-

säule antriebsverbunden und zumindest beim autonomen Betrieb des Gespanns mit den Steuersignalen der Steuereinrichtung ansteuerbar ist. Mit Hilfe des Lenkaktuators kann ein herkömmliches Zugfahrzeug mit mechanischer und/oder hydraulischer Lenksäule besonders einfach um- bzw. nachgerüstet werden, um das erfindungsgemäße Steuerungssystem zu realisieren. Mit Hilfe dieser Merkmale können somit herkömmliche, ausschließlich manuell betreibbare Fahrzeuge besonders einfach und preiswert zu autonom betreibbaren Fahrzeugen umgebaut werden, wodurch für diese Fahrzeuge insbesondere ein Einsatz in einem speziell für autonom fahrbare Fahrzeuge eingerichteten automatisierten Speditionshof oder Betriebshof oder Logistikzentrum möglich ist.

Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.

Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder funktional gleiche oder ähnliche Bauteile beziehen .

Es zeigen, jeweils schematisch,

Fig. 1 jeweils eine stark vereinfachte schaltplanartige

bis 3 Prinzipdarstellung eines erfindungsgemäßen Steuerungssystems bei verschiedenen Ausführungsformen,

Fig. 4a piktogrammartige Draufsichten auf verschiedene bis Gespanne aus Zugfahrzeug und Anhänger, die mit Fig. 4c dem erfindungsgemäßen Steuerungssystem ausgestattet sein können.

Entsprechend Fig. 1 umfasst ein erfindungsgemäßes Steuerungssystem 1, einen Antriebsstrang 2 eines in den Fig. 4a bis 4c gezeigten Fahrzeugs, das als Gespann 3 ausgestaltet ist und dementsprechend ein Zugfahrzeug 4 und einen Anhänger 5 aufweist. Der Antriebsstrang 2 ist elektronisch ansteuerbar ausgestaltet, so dass das Steuerungssystem 1 auch als Drive-by- Wire-System oder als X-by-Wire-System bezeichnet werden kann.

Der Antriebsstrang 2 des Gespanns 3 umfasst eine Lenkungsanlage 6, eine Bremsanlage 7 sowie ein Antriebsaggregat 8. Des Weiteren kann der Antriebsstrang 2 ein elektronisch ansteuerbares Getriebe sowie eine Niveauregulierungseinrichtung sowie weitere Komponenten aufweisen.

Bei der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform ist die Lenkungsanlage 6 als Steer-by-Wire-System ausgebildet und kommt - zumindest in einem Normalbetrieb - ohne mechanische und/oder hydraulische Kopplung zwischen einer Lenkhandhabe 9, hier ein Lenkrad, und lenkbaren Fahrzeugrädern 10 aus. Die Lenkungsanlage 6 umfasst hierzu einen Lenkaktuator 11, der - ähnlich einem Servomotor - die jeweils gewünschten Lenkwinkel an den lenkbaren Rädern 10 einstellt.

Die Bremsanlage 7 umfasst einen oder mehrere Bremsaktuatoren 12, die bei ihrer Betätigung an bremsbaren Fahrzeugrädern die jeweils gewünschten Bremskräfte einleiten. Das Antriebsaggre-

gat 8 kann einen Elektromotor oder eine elektrisch ansteuerbare Brennkraftmaschine aufweisen.

Das Steuerungssystem 1 umfasst außerdem eine manuelle Bedieneinrichtung 13, die fest am Zugfahrzeug 4 angeordnet ist. Während der Antriebsstrang 2 eine Ausgabeebene bildet, definiert die manuelle Bedieneinrichtung 13 eine Eingabeebene des Steuerungssystems 1. Die manuelle Bedieneinrichtung 13 ist in einem Cockpit 14 des Zugfahrzeugs 4 angeordnet (vergleiche Fig. 4) und umfasst mehrere, vom Fahrzeugführer manuell betätigbare Bedienelemente, wie z. B. das weiter oben genannte Lenkrad 9, ein Bremspedal 15, ein Gaspedal 16 und beispielsweise ein Stellglied 17 für die Betätigung der Niveauregulierungseinrichtung. Des Weiteren kann die manuelle Bedieneinrichtung 13 beispielsweise auch einen Schalthebel für das Getriebe des Zugfahrzeugs 4 aufweisen. Die manuelle Bedieneinrichtung 13 ist so ausgestaltet, dass der Fahrzeugführer für einen manuellen Betrieb des Gespanns 3 einen Fahrwunsch FW über die manuelle Bedieneinrichtung 13 in das Steuerungssys- tem 1 eingeben kann. In der manuellen Bedieneinrichtung 13 wird dieser Fahrwunsch FW verarbeitet, derart, dass die manuelle Bedieneinrichtung 13 aus dem eingangsseitigen Fahrwunsch FW ausgangsseitig einen standardisierten Bewegungsvektor BV generiert .

Das Steuerungssystem 1 ist außerdem mit einer Signal- oder Datenübertragungseinrichtung 18 ausgestattet, die vorzugsweise als Bus, insbesondere als CAN-Bus, realisiert ist. Über diese Datenübertragungseinrichtung 18 können die einzelnen Komponenten des Steuerungssystems 1 miteinander kommunizieren, wozu die entsprechenden Komponenten an die Datenübertragungseinrichtung 8 angeschlossen sind. Dementsprechend speist die manuelle Bedieneinrichtung 13 die erzeugten Bewegungsvektoren BV in die Datenübertragungseinrichtung 18 ein.

Das Steuerungssystem 1 umfasst des Weiteren eine fest am Zugfahrzeug 4 installierte Steuereinrichtung 19, die beispielsweise einen Rechner und einen Speicher enthält. Die Steuereinrichtung 19 ist so ausgestaltet bzw. programmiert, dass sie aus den eingangsseitigen Bewegungsvektoren BV ausgangs- seitig Steuersignale SS generiert. Diese Steuersignale werden dann wieder über die Datenübertragungseinrichtung 18 den einzelnen Komponenten des Antriebsstrangs 2 zugeführt. Der Antriebsstrang 2 kann dann die Steuersignals SS abarbeiten, wodurch letztlich die eingegebenen Fahrwünsche FW umgesetzt werden. Die Steuereinrichtung 19 definiert somit eine Koordinationsebene des Steuerungssystems 1.

Erfindungsgemäß ist das Steuerungssystem 1 außerdem mit einer fest am Zugfahrzeug 4 angeordneten Hängerkoordinationseinrichtung 20 ausgestattet, die auf geeignete Weise mit der Steuereinrichtung 19 zusammenwirkt. Die Hängerkoordinationseinrichtung 20 ist so ausgestaltet, dass über diese ein oder mehrere eingangsseitige hängerspezifische Istwerte IW in das Steuerungssystem 1 einlesbar bzw. eingebbar sind. Über die Datenübertragungseinrichtung 18 kann die Hängerkoordinationseinrichtung 20 dann die hängerspezifischen Istwerte IW an die Steuereinrichtung 19 weiterleiten. Erfindungsgemäß ist die Steuereinrichtung 19 so ausgestaltet, dass sie bei der Verarbeitung der Bewegungsvektoren BV die Steuersignale SS in Abhängigkeit der hängerspezifischen Istwerte IW generiert. Gerade beim Rangieren, insbesondere beim Rückwärtsfahren, kann dies bei der Ermittlung der Steuersignale SS zu erheblichen Eingriffen führen, da die Kinematik eines mehrgliedrigen Fahrzeugs, also eines Gespanns 3, erheblich komplexer ist als die eines eingliedrigen Fahrzeugs. Durch die Berücksichtigung hängerspezifischer Istwerte IW in den Steuersignalen SS kann

der Fahrzeυgbetrieb mit einer erhöhten Sicherheit durchgeführt werden.

Zur Ermittlung hängerspezifischer Istwerte IW kann das Steuerungssystem 1 mit einem Knickwinkelsensor 21 und/oder mit einem Deichselwinkelsensor 22 ausgestattet sein. Der Knickwinkelsensor 21 ermittelt einen Knickwinkel α und generiert ein damit korrelierendes Knickwinkelsignal. Über die Datenübertragungseinrichtung 18 kann so der Knickwinkel α bzw. das damit korrelierte Signal der Hängerkoordinationseinrichtung 20 geführt werden, die den Knickwinkel α als hängerspezifischen Istwert IW in das Steuerungssystem 1 einspeist. In entsprechender Weise sensiert der Deichselwinkelsensor 22 einen Deichselwinkel ß und speist diesen bzw. ein damit korreliertes Deichselwinkelsignal in die Datenübertragungseinrichtung 18 ein, wodurch der Deichselwinkel 18 zur Hängerkoordinationseinrichtung 20 gelangt. Die Hängerkoordinationseinrichtung 20 interpretiert den Deichselwinkel ß als hängerspezifischen Istwert IW und speist diesen in einer entsprechenden Form oder Kodierung in das Steuerungssystem 1 ein.

Entsprechend Fig. 4a kann das Gespann 3 so aufgebaut sein, dass der Anhänger 5 als Auflieger 5a ausgestaltet ist. Bei dieser Ausführungsform ist der Knickwinkel α zwischen dem Zugfahrzeug 4 und dem Auflieger 5a aufgespannt, also zwischen einer Zufahrzeuglängsachse 23 und einer Anhängerlängsachse 24, die sich in einer Schwenkachse 25 schneiden, in welcher der Auflieger 5a relativ zum Zugfahrzeug 4 schwenkbar ist.

Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 4b weist der Anhänger 5 bei einer anderen, mit 5b bezeichneten Ausführungsform eine Starrdeichsel 26 auf, die mit dem Anhänger 5b starr verbunden ist. Bei einer derartigen Ausführungsform ist der Anhänger 5b

in der Regel mit nur einer zentralen Achse oder Doppelachse ausgestattet. Bei dieser Ausführungsform ist der Knickwinkel α wieder zwischen dem Zugfahrzeug 4 und dem Anhänger 5b, also zwischen Zugfahrzeuglängsachse 23 und Anhängerlängsachse 24 (die hier mit der Starrdeichsellängsachse zusammenfällt) , aufgespannt, wobei die Schwenkachse 25 bei dieser Ausführungsform durch den Kopplungspunkt zwischen der Starrdeichsel 26 und einer Anhängerkupplung 27 des Zugfahrzeugs 4 verläuft.

Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 4c ist der Anhänger 5 mit einer Lenkdeichsel 28 ausgestattet, mit deren Hilfe der Anhänger 5 lenkbar ist. Diese spezielle Ausführungsform des Anhängers 5 wird im folgenden mit 5c bezeichnet. Die Lenkdeichsel '28 ist hierzu vereinfacht dargestellt mit einer dem Zugfahrzeug 4 zugewandten lenkbaren Achse 29 des Anhängers 5c gekoppelt, die um eine Drehachse 30 relativ zum Anhänger 5c drehbar ist. Bei dieser Ausführungsform ist der Knickwinkel α zwischen dem Zugfahrzeug 4 und der Lenkdeichsel 28, also zwischen der Zugfahrzeuglängsachse 23 und einer Lenkdeichsellängsachse 31 aufgespannt, wobei sich die Deichsellängsachse durch die Schwenkachse 25 und durch die Drehachse 30 erstreckt. Im Unterschied dazu ist der Deichselwinkel ß zwischen der Deichsel 28 und dem Anhänger 5c, also zwischen der Lenkdeichsellängsachse 31 und der Anhängerlängsachse 24 aufgespannt .

Entsprechend Fig. 1 kann das erfindungsgemäße Steuerungssystem mit einer hängerfesten Hängersteuereinrichturig 32 ausgestattet sein, die es ebenfalls ermöglicht, hängerspezifische Istwerte, wie z. B. Knickwinkel α und/oder Deichselwinkel ß in das Steuerungssystem 1 einzulesen und der Hängerkoordinationseinrichtung 20 zuzuleiten. Die Hängersteuereinrichtung 32 kann weitere Funktionen beinhalten, beispielsweise kann die Hängersteuereinrichtung 32 eine hängerseitige Bremsanlage

33 ansteuern. Ebenso ist es möglich, dass die Hängersteuereinrichtung 32 eine Stützbetätigungseinrichtung 34 ansteuert, die ein automatisches Ausfahren und Einfahren von hier nicht dargestellten Stützen zum Abstellen des Anhängers 5 ermöglicht. Die Stützenbetätigungseinrichtung 34 kann dabei über die manuelle Bedieneinrichtung 13 angesteuert werden, wobei entsprechende Steuerbefehle zweckmäßig ebenfalls in den Bewegungsvektor BV eingearbeitet werden können.

Der hängerfeste Deichselwinkelsensor 22 ist zweckmäßig mit der Hängersteuereinrichtung 32 gekoppelt. Der Knickwinkelsensor 21 kann entsprechend der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform zugfahrzeugseitig montiert und dann zweckmäßig mit der Hängerkoordinationseinrichtung 20 verbunden sein.

Im Unterschied dazu ist es grundsätzlich auch möglich, den Deichselwinkelsensor 22 direkt an die Hängerkoordinationseinrichtung 20 anzuschließen (vergleiche Fig. 2) und/oder den Knickwinkelsensor (21) direkt an die Hängersteuereinrichtung 32 anzuschließen (vergleiche Fig. 3) .

Entsprechend Fig. 1 kann das Steuerungssystem 1 außerdem mit einer Rückfahrassistiereinrichtung 35 ausgestattet sein, die zugfahrzeugfest angeordnet ist. Die Rückfahrassistiereinrichtung 35 wird beim Rückwärtsfahren des Gespanns 3 aktiv und transformiert dann den eingangsseitigen Bewegungsvektor BV in einen ausgangsseitigen modifizierten Rückfahr-Bewegungsvektor BV . Auf diese Weise erhält und verarbeitet die Steuereinrichtung 19 dann den modifizierten Rückfahr-Bewegungsvektor BV und ermittelt daraus die Steuersignale SS, die in der Folge an die jeweilige Ruckwärtsfahrsituation adaptiert sind. Die Rückfahrassistiereinrichtung 35 berücksichtigt beim Transformieren des Bewegungsvektors BV die hängerspezifischen

Istwerte IW, die dem Steuerungssystem 1 über die Hängerkoordinationseinrichtung 20 zur Verfügung gestellt sind.

Beispielsweise kann die Rückfahrassistiereinrichtung 35 so ausgestaltet sein, dass sie es beim Rückwärtsfahren des Gespanns 3 ermöglicht, die Fahrwünsche genauso einzugeben, als würde es sich beim Fahrzeug nicht um ein Gespann 3, sondern um ein frontgelenktes eingliedriges Fahrzeug handeln. Auf diese Weise kann der Fahrzeugführer oder eine beliebige andere Bedienperson das Gespann 3 in gewissen Grenzen quasi genauso einfach rangieren wie einen herkömmlichen Personenkraftwagen. Zu diesem Zweck berücksichtigt die Rückfahrassistiereinrichtung 35 mit Hilfe der zugeführten hängerspezifischen Istwerte IW, wie z.B. Knickwinkel α und Deichselwinkel ß, die komplexe Kinematik des Gespanns 3 und vereinfacht dadurch den Rangierbetrieb erheblich.

Gemäß Fig. 1 kann das Steuerungssystem 1 außerdem mit wenigstens einer gespannunabhängigen autonomen Bedieneinrichtung 36 ausgestattet sein. Bei der hier gezeigten bevorzugten Variante kommuniziert die autonome Bedieneinrichtung 36 drahtlos mit den übrigen Komponenten des Steuerungssystems 1. Hierzu ist eine geeignete Sender-Empfänger-Anordnung 37 vorgesehen, die eine der autonomen Bedieneinrichtung 36 zugeordnete Sender-Empfänger-Einheit 38 sowie eine an die Datenübertragungseinrichtung 18 angeschlossene Sender-Empfänger-Einheit 39 aufweist. Beispielsweise kommunizieren die Sender-Empfänger- Einheiten 38, 39 mittels Funk- und Infrarotsignalen.

Die autonome Bedieneinrichtung 36 kann grundsätzlich dieselben Bedienelemente wie die Fahrzeugfeste manuelle Bedieneinrichtung 13 umfassen, jedoch in entsprechend adaptierter Form. Dementsprechend besitzt die autonome Bedieneinrichtung 36 z. B. nicht näher dargestellte Bedienelemente zum Bremsen,

zum Beschleunigen, zum Lenken und insbesondere zum Schalten und Niveauregulieren des Gespanns 3.

Wie die fahrzeugfeste manuelle Bedieneinrichtung 13 ist auch jede gespannunabhängige autonome Bedieneinrichtung 36 so ausgestaltet, dass darüber für einen autonomen Betrieb des Gespanns 3 ein Fahrwunsch FW in das Steuerungssystem 1 eingebbar ist, wobei die autonome Bedieneinrichtung 36 dann aus diesem Fahrwunsch FW einen standardisierten Bewegungsvektor BV generiert. Die Steuereinrichtung 19 verarbeitet somit im manuellen Betrieb des Gespanns 3 die Bewegungsvektoren BV der manuellen Bedieneinrichtung 13 und im autonomen Betrieb des Gespanns 3 die Bewegungsvektoren BV der autonomen Bedieneinrichtung 36.

In einem einfachen Fall bildet die autonome Bedieneinrichtung 36 eine tragbare Fernbedienung für das Gespann 3, mit deren Hilfe der Fahrzeugführer oder eine andere Bedienperson das Gespann 3 rangieren kann, ohne sich dabei im Cockpit 14 aufhalten zu müssen. Dies kann beispielsweise beim Rückwärtsfahren zum Anfahren einer Verladerampe oder dergleichen von Vorteil sein.

Eine andere Ausführungsform einer solchen autonomen Bedieneinrichtung 36 kann einen Bahnrechner 40 aufweisen. Ein derartiger Bahnrechner 40 ist so ausgestaltet, dass er aus ein- gangsseitigen Istwerten und Sollwerten für eine Lage und Position des Zugfahrzeugs 4 und des Anhängers 5 eine Bewegungsbahn berechnet, die aus einer Abfolge von Bewegungsvektoren BV besteht. Die Bewegungsvektoren BV dieser Bewegungsbahn können von der Steuereinrichtung 19 in Steuersignale SS umgesetzt und vom Antriebsstrang 2 abgearbeitet werden, mit der Folge, dass dann das Gespann 3 von seiner Istlage und Istposition automatisch in die gewünschte Solllage und Sollpositi-

on überfuhrt wird. Beispielsweise definieren die Solllage und Sollposition eine optimale Relativlage des Gespanns 3 bezuglich einer vorbestimmten Verladestation. Die Istwerte für Lage und Position des Gespanns 3 können beispielsweise mit einer hier nicht dargestellten Lage- und Positionsbestimmungseinrichtung ermittelt und dem Bahnrechner 40 zur Verfugung gestellt werden. Eine derartige Lage- und Positionsbestimmungseinrichtung kann beispielsweise in das Gespann 3 integriert sein und beispielsweise wenigstens einen auslesbaren Kompass sowie eine satellitengestutzte Navigationseinrichtung umfassen. Alternativ zu einer solchen internen Lage- und Positionsbestimmungseinrichtung kann auch eine externe Einrichtung vorgesehen sein, die beispielsweise mit Bildverarbeitung oder nach dem Sonar- oder Radarprinzip arbeitet. Eine solche externe Lage- und Positionsbestimmungseinrichtung kann beispielsweise das Gelände eines automatisierten Speditionshofs oder Betriebshofs oder Logistikzentrums überwachen, in dem das Gespann 3 autonom betrieben werden kann und in dem zumindest eine vorbestimmte Solllage und Sollposition für den Anhanger 5 bzw. für das Zugfahrzeug 4, z. B. in Form eines Parkplatzes oder einer Verladestation, vorgesehen ist. Vorzugsweise bilden dann die autonome Bedieneinrichtung 36 und der Bahnrechner 40 jeweils einen Bestandteil dieses automatisierten Speditionshofs oder Betriebshofs oder Logistikzentrums. Auf diese Weise kann das Gespann 3 grundsätzlich ohne Fahrzeugfuhrer auf dem Gelände der genannten Anlage autonom und ferngesteuert betrieben werden.

Die Steuereinrichtung 19 ist zweckmäßig so ausgestaltet, dass sie erkennt, ob die eingangsseitigen Bewegungsvektoren BV von der manuellen Bedieneinrichtung 13 oder von einer autonomen Bedieneinrichtung 36 stammen. Zweckmäßig ist die Steuereinrichtung 19 so ausgestaltet, dass sie beim autonomen Betrieb

des Gespanns 3 dessen Maximalgeschwindigkeit auf einen reduzierten Wert, z. B. Schrittgeschwindigkeit, begrenzt.

Desweiteren ist es grundsätzlich möglich, dass das Gespann 3 über die autonome Bedieneinrichtung 36, z. B. innerhalb eines Logistikzentrums, autonom betrieben wird, während sich der Fahrzeugfϋhrer noch im Cockpit 14 aufhält. Der Fahrzeugführer könnte dadurch willkürlich oder unwillkürlich über die manuelle Bedieneinrichtung 13 in den autonomen Betrieb des Gespanns 3 eingreifen. Die Steuereinrichtung 19 ist zweckmäßig so ausgestaltet, dass sie zum einen im autonomen Betrieb des Gespanns 3 auch Bewegungsvektoren BV der manuellen Bedieneinrichtung 13 zulässt und im Falle einer Kollision von Bewegungsvektoren BV der manuellen Bedieneinrichtung 13 mit Bewegungsvektoren BV der autonomen Bedieneinrichtung 36 nach vorbestimmten Kriterien entscheidet, welche Bewegungsvektoren BV tatsächlich ganz oder teilweise berücksichtigt und in Steuersignale SS umgesetzt werden. Beispielsweise kann die Steuereinrichtung 19 so ausgelegt sein, dass sie Lenkbefehle und Beschleunigungsbefehle der autonomen Bedieneinrichtung 36 priorisiert, während sie Bremsbefehle der manuellen Bedieneinrichtung 13 priorisiert. Das bedeutet, dass im autonomen Betrieb des Gespanns 3 eine Betätigung des Lenkrads 9 und des Gaspedals 16 der manuellen Bedieneinrichtung 13 wirkungslos bleiben, so dass der Fahrzeugführer nur noch mit dem Bremspedal 15 in den Fahrbetrieb des Gespanns 3 eingreifen kann. Die Priorisierung kollidierender Bewegungsvektoren BV kann grundsätzlich auch nach einer anderen Sicherheitsphilosophie ausgelegt werden. Beispielsweise können im autonomen Betrieb Bewegungsvektoren BV der manuellen Bedieneinrichtung 13 vollständig ignoriert werden.

Während bei den Ausführungsformen der Fig. 1 und 3 die Lenkungsanlage 6 als Steer-by-Wire-System ausgelegt ist, zeigt

Fig. 2 eine Ausführungsform, bei welcher die Lenkungsanlage 6 eine mechanische und/oder hydraulische Zwangskopplung zwischen dem Lenkrad 9 und den lenkbaren Rädern 10 aufweist, und zwar in Form einer Lenksäule 41. Zur Realisierung des erfindungsgemäßen Steuerungssystems 1 ist diese an sich mechanische und/oder hydraulische Lenkung zusätzlich mit dem elektronisch ansteuerbaren Lenkaktuator 11 ausgestattet, der bei dieser Ausführungsform mit der Lenksäule 41 antriebsverbunden ist. Auf diese Weise kann die an sich herkömmlich Fahrzeuglenkung über Lenkrad 9, Lenksäule 41 und lenkbare Räder 10 mit Hilfe der Steuersignale SS betätigt werden, indem der Lenkaktuator 11 in geeigneter Weise die Lenksäule 41 antreibt. Bei dieser Ausführungsform ist es somit grundsätzlich möglich, bei einem Zugfahrzeug 4 das eine herkömmliche Lenkung aufweist, durch die Anbringung eines derartigen Lenkak- tuators 11 das erfindungsgemäße Steuerungssystem 1 zu realisieren. Beispielsweise können so herkömmliche Fahrzeuge mit ansteuerbarem Antriebsstrang 2 für den Betrieb in einem Logistikzentrum der oben beschriebenen Art nachgerüstet werden.

Die in Fig. 2 gezeigte Ausführungsform unterscheidet sich von der Variante gemäß Fig. 1 außerdem dadurch, dass die Rück- fahrassistiereinrichtung 35 in die Steuereinrichtung 19 hardwaremäßig integriert bzw. softwaremäßig implementiert ist.

Fig. 3 zeigt eine weitere Variante, die sich von denjenigen der Fig. 1 und 2 dadurch unterscheidet, dass die Hängerkoordinationseinrichtung 20 in die Steuereinrichtung 19 hardwaremäßig integriert bzw. softwaremäßig implementiert ist. Es ist klar, dass bei einer Variante der Ausführungsform gemäß Fig. 3 die Rückfahrassistiereinrichtung 35 bezüglich der Steuereinrichtung 19 auch extern angeordnet sein kann, wie bei der Ausführungsform gemäß Fig. 1.