Verfahren zum Betreiben eines Assistenzsystems für ein Zugfahrzeugs eines Gespanns zur Durchführung eines Wendemanövers. Darüber hinaus betrifft die vorliegende Erfindung eine Recheneinrichtung für ein Zugfahrzeug. Ferner betrifft die vorliegende Erfindung ein computerlesbares Speichermedium sowie ein Assistenzsystem für ein Zugfahrzeug eines Gespanns. Schließlich betrifft die vorliegende Erfindung ein Zugfahrzeug.

Moderne Fahrzeuge verfügen heutzutage über zahlreiche Assistenzsysteme, welche den Nutzer des Fahrzeugs beim Rangieren, Einparken oder dergleichen unterstützen.

Beispielsweise weisen moderne Fahrzeuge Rückfahrkameras auf oder erzeugen mit einer Vielzahl von Kameras ein sogenanntes Top- View-Bild. Darüber hinaus können moderne Fahrzeuge auch die Längs- und/oder Querführung während eines Einparkvorgangs übernehmen. Zudem werden für Zugfahrzeuge eines Gespanns sogenannte Anhängerassistenten immer beliebter. Dabei kann der Nutzer bzw. der Fahrer des Gespanns beispielsweise mittels eines Dreh-Drück-Stellers während einer Rückwärtsfahrt den Knickwinkel zwischen Zugfahrzeug und Anhänger fortwährend vorgeben, wodurch das Rangieren mit einem Gespann erheblich vereinfacht wird.

Das Durchführen eines Wendemanövers stellt den Nutzer des Zugfahrzeugs dennoch vor besondere Herausforderungen. So müssen oftmals mehrere Gangwechsel durchgeführt, ein oftmals schlecht einsehbarer Umgebungsbereich überwacht und kritische Szenarien mit weiteren Verkehrsteilnehmern antizipiert werden. Gleichzeitig gilt es die geltenden Verkehrsregeln zu beachten und abzuschätzen, ob überhaupt ein Wendemanöver mit dem Gespann innerhalb des verfügbaren Raums möglich ist. Ein Wendemanöver stellt den Nutzer des Zugfahrzeugs somit vor besondere Herausforderungen und kann infolgedessen zu Stress und Überforderung führen.

Die Druckschrift DE 10 2011 110 214 A1 beschreibt ein Verfahren und eine entsprechende Vorrichtung zum Wenden eines Kraftfahrzeugs, wobei das Kraftfahrzeug eine Umfeldsensorik zum Bestimmen des Umfeldes des Kraftfahrzeuges aufweist. Dabei wird eine Kontur der befahrbaren Bereiche des Umfelds des Kraftfahrzeugs mittels der Umfeldsensorik ermittelt und ein Wendesignal erzeugt, wenn anhand der ermittelten Kontur ein für ein Wendemanöver ausreichend großer Wendebereich erfasst ist.

Die Offenlegungsschrift DE 102015 008446 A1 betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Fahrerassistenzsystems eines Kraftfahrzeugs, mit den Schritten: Ermitteln einer erforderlichen Zeitspanne zur Durchführung eines Wendemanövers des Kraftfahrzeugs auf einem mit dem Kraftfahrzeug befahrenen Fahrbahnabschnitt; Erfassen von Verkehrsbedingungen in einem den befahrbaren Fahrbahnabschnitt umfassenden Umfeld des Kraftfahrzeugs; Überprüfen anhand der ermittelten Verkehrsbedingungen, ob die Durchführung des Wendemanövers auf dem Fahrbahnabschnitt unkritisch ist; falls die Durchführung des Wendemanövers als unkritisch eingestuft wird: automatisches Durchführen des Wendemanövers.

Das Dokument DE 102019 000447 A1 betrifft ein Verfahren zum Wenden eines Fahrzeugs, bei welchem eine Umgebung des Fahrzeuges überwacht wird, wobei ein Wendevorgang in Abhängigkeit der Umgebungsüberwachung ausgeführt wird. Bei einem Verfahren, mit welchem gefährliche Situationen unterbunden werden, wird nach Eingabe eines Signales der Wendevorgang des Fahrzeuges automatisch ausgeführt.

Die Druckschrift DE 10065230A1 offenbart ein Verfahren sowie ein System, insbesondere ein Steuer- und/oder Regelgerät, zur Erleichterung des Manövrierens und/oder Rückwärtsfahrens eines Fahrzeuges mit einem Anhänger, wobei das Fahrzeug eine den Lenkwinkel der lenkbaren Achse des Fahrzeuges erfassende Lenkwinkelmesseinrichtung und eine wenigstens den dem Anhänger zugewandten Nahumgebungsbereich des Fahrzeuges erfassende Überwachungseinrichtung, insbesondere einer Parkhilfeeinrichtung, aufweist. Die in der Druckschrift offenbarte Erfindung kennzeichnet sich dadurch, dass eine die erfassten Werte auswertende Auswerteeinheit Anweisungen zur Drehung des Lenkrades gibt.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Lösung aufzuzeigen, wie der Nutzer eines Zugfahrzeugs über den Stand der Technik hinaus bei der Durchführung eines Wendemanövers unterstützt werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren, durch eine Recheneinrichtung, durch ein computerlesbares Speichermedium, durch ein Assistenzsystem sowie durch ein Zugfahrzeug mit den Merkmalen gemäß den unabhängigen Ansprüchen gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der vorliegenden Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.

Unter dem Begriff „automatisiertes Fahren“ wird im Rahmen des Dokuments Fahren mit automatisierter Längs- und/oder Querführung verstanden. Beim automatisierten Fahren kann es sich beispielsweise um ein zeitlich längeres Fahren auf der Autobahn oder um ein zeitlich begrenztes Fahren im Rahmen des Einparkens handeln. Der Begriff „automatisiertes Fahren“ umfasst automatisiertes Fahren mit einem beliebigen Automatisierungsgrad. Beispielhafte Automatisierungsgrade sind assistiertes, teilautomatisiertes, bedingtautomatisiertes, hochautomatisiertes und vollautomatisiertes Fahren (mit jeweils zunehmendem Automatisierungsgrad). Die vorstehend genannten fünf Automatisierungsgrade entsprechen den SAE-Level 1 bis 5 der Norm SAE J3016 (SAE - Society of Automotive Engineering) gemäß dem Stand vom 30. April 2021. Beim assistierten Fahren (SAE-Level 1) führt das System die Längs- oder Querführung in bestimmten Fahrsituationen durch. Beim teilautomatisierten Fahren (SAE-Level 2) übernimmt das System die Längs- und Querführung in bestimmten Fahrsituationen, wobei der Fahrer das System wie beim assistierten Fahren dauerhaft überwachen muss. Beim bedingtautomatisierten Fahren (SAE-Level 3) übernimmt das System die Längs- und Querführung in bestimmten Fahrsituationen, ohne dass der Fahrer das System dauerhaft überwachen muss, der Fahrer muss aber in einer gewissen Zeit in der Lage sein, die Fahrzeugführung auf Anforderung durch das System zu übernehmen. Beim hochautomatisierten Fahren (SAE-Level 4) übernimmt das System die Fahrzeugführung in bestimmten Fahrsituationen, selbst wenn der Fahrer auf eine Anforderung zum Eingreifen nicht reagiert, sodass der Fahrer als Rückfallebene entfällt. Beim vollautomatisierten Fahren (SAE-Level 5) können vom System alle Aspekte der dynamischen Fahraufgabe unter jeder Fahrbahn- und Umgebungsbedingung durchgeführt werden, welche auch von einem menschlichen Fahrer beherrscht werden.

Darüber hinaus wird auch unter dem Begriff des „zumindest teilautomatisierten Fahrens bzw. Manövrierens“ im Rahmen des Dokuments teilautomatisiertes, bedingtautomatisiertes, hochautomatisiertes, vollautomatisiertes Fahren verstanden. Mit anderen Worten wird also unter dem Begriff des „zumindest teilautomatisierten Fahrens“ ein Automatisierungsgrad ab einschließlich SAE-Level 2 verstanden.

Ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Betreiben eines Assistenzsystems für ein Zugfahrzeugs eines Gespanns zur Durchführung eines Wendemanövers umfasst ein Erfassen einer Bedieneingabe eines Nutzers des Zugfahrzeugs, wobei mittels der Bedieneingabe Anweisungen für das Wendemanövers bereitgestellt werden. Darüber hinaus umfasst das erfindungsgemäße Verfahren eine zumindest teilautomatisierte Durchführung des Wendemanövers in Abhängigkeit der Bedieneingabe. Hierzu beschreibt die Bedieneingabe eine vorgegebene Zielposition für das Wendemanöver.

Das Verfahren kann beispielsweise mittels einer Recheneinrichtung durchgeführt werden. Die Recheneinrichtung kann dabei beispielsweise als zumindest ein elektronisches Steuergerät des Zugfahrzeugs, welches einen oder mehrere programmierbare Prozessoren umfasst, ausgebildet sein. Zudem kann die Recheneinrichtung ein computerlesbares Speichermedium aufweisen, auf welchem ein Computerprogramm gespeichert ist. Um entsprechende Verfahrensschritte, wie beispielsweise das Empfangen der Bedieneingabe, auszuführen, kann das Computerprogramm auf der Recheneinrichtung ausgeführt werden.

Das Gespann kann dabei einen Anhänger und das Zugfahrzeug umfassen. Das Zugfahrzeug kann beispielsweise als Personenkraftwagen ausgebildet sein. Darüber hinaus kann es sich bei dem Zugfahrzeug auch um einen Lastkraftwagen, einen Nutzkraftwagen, eine selbstfahrende Arbeitsmaschine, ein Wohnmobil oder dergleichen handeln. Insbesondere kann es sich bei dem Zugfahrzeug 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. Im Allgemeinen ist dabei die Lenkungstechnik des Anhängers unerheblich. Insbesondere kann es sich also um einen ungelenkten Anhänger (starre Achse) handeln. Darüber hinaus kann der Anhänger auch eine Schwenkachslenkung bzw. eine Drehschemellenkung aufweisen.

Das erfindungsgemäße Verfahren dient also der Unterstützung des Nutzers des Zugfahrzeugs bei einem Betrieb des Assistenzsystems zur Durchführung des Wendemanövers. Bei dem Nutzer des Zugfahrzeugs kann es sich beispielsweise um den Fahrer des Zugfahrzeugs oder einen Passagier des Zugfahrzeugs handeln. Ferner ist es auch denkbar, dass es sich bei dem Nutzer des Zugfahrzeugs um eine Person außerhalb des Zugfahrzeugs mit einer Fernbedienung zur teleoperativen Steuerung des Zugfahrzeugs bzw. des Gespanns handelt. Der Nutzer des Zugfahrzeugs kann beispielsweise die Bedieneingabe mittels eines Touchscreen-Displays, einer Sprachsteuerung, einer Gestensteuerung, einer Blicksteuerung oder einem klassischen Bedienelement tätigen. Als klassisches Bedienelement eignet sich beispielsweise ein so genannter Dreh-Drück-Steller, eine Außenspiegelverstellvorrichtung, ein Joystick oder dergleichen. Ferner ist es denkbar, dass die Bedieneingabe mit klassischen Druckknöpfen erfolgt. Letzteres ist insbesondere dann denkbar, wenn es sich um eine Bestätigung der Zielposition als die Bedieneingabe bzw. als Teil der Bedieneingabe handelt.

Das Wendemanöver dient in aller Regel dazu, insbesondere die Vorwärtsfahrtrichtung des Zugfahrzeugs um 180° zu ändern. Vorteilhaft kann es jedoch auch sein, wenn die Ausrichtung des Zugfahrzeugs sowie die Ausrichtung des Anhängers (beispielsweise durch eine Vorgabe des Knickwinkels zwischen Anhänger und Zugfahrzeug) individuell für jede Situation angepasst werden kann. Mit anderen Worten kann es also vorteilhaft sein, wenn sich die Vorwärtsfahrtrichtung des Zugfahrzeugs nach der Durchführung des Wendemanövers um beispielsweise 150 bis 210° von der Ausgangssituation unterscheidet. Beispielsweise kann sich die Vorwärtsfahrtrichtung des Zugfahrzeugs nach der Durchführung des Wendemanövers um 160° von der anfänglichen Ausrichtung des Zugfahrzeugs unterscheiden. Gleichzeitig kann sich die Ausrichtung des Anhängers um beispielsweise nur 140° von der anfänglichen Ausrichtung des Anhängers unterscheiden, wobei der Knickwinkel dann 20° betragen kann (sofern der Knickwinkel in der Ausgangsposition 0° betragen hat). Insgesamt kann dem Nutzer des Zugfahrzeugs eine Weiterfahrt im Anschluss an das Wendemanöver gegebenenfalls erleichtert werden. Zudem kann der Nutzer so das Wendemanöver selbst einleiten bzw. einen ersten Zug des Wendemanövers durchführen und sich anschließend durch das Assistenzsystem unterstützen lassen.

Die Bedieneingabe umfasst dabei eine vorgegebene Zielposition für das Wendemanöver. Bei der vorgegebenen Zielposition kann es sich um jene Position des Wendemanövers handeln, welche das Ende des Wendemanövers markiert. Hierbei ist es auch denkbar, dass die vorgegebene Zielposition von dem Assistenzsystem vorgeschlagen wird. Die Bedieneingabe kann in einem solchen Fall eine einfache Bestätigung der vorgeschlagenen vorgegebenen Zielposition beschreiben. Alternativ oder zusätzlich kann die vorgegebene Zielposition auch durch den Nutzer des Fahrzeugs vorgegeben werden. Hierfür eignen sich die oben beschriebenen Bedienvorrichtungen bzw. Bedienelemente. Im Allgemeinen kann die Zielposition eine Position für das Zugfahrzeug, den Anhänger sowie einen Knickwinkel zwischen Zugfahrzeug und Anhänger beschreiben. Der Knickwinkel eines Gespanns - auch Gespannwinkel genannt - kann dabei einen Winkel zwischen einer Längsachse des Zugfahrzeugs und einer Längsachse eines Anhängers beschreiben. Während einer Geradeausfahrt des Gespanns kann der Knickwinkel 0° betragen. Während einer Linkskurve kann der Knickwinkel größer 0° sein. Während einer Rechtskurve kann der Knickwinkel kleiner 0° sein. Der betragsmäßig maximale Knickwinkel, also jener Winkel, bei welchem ein Einklappen des Gespanns ohne Korrekturzug gerade noch verhinderbar ist, wird auch Jack-Knife-Angle genannt.

Schließlich kann das Wendemanöver durch das Assistenzsystem so geplant werden, dass das Wendemanöver in der vorgegebenen Zielposition endet. Das Assistenzsystem kann hierzu die nötigen Trajektorien sowie die entsprechenden Gangwechsel planen. Daraufhin kann das Wendemanöver, welches in der vorgegebenen Zielposition enden soll und daher in Abhängigkeit der Bedieneingabe erfolgt, zumindest teilautomatisiert durchgeführt werden. Hierzu ist es denkbar, dass das Assistenzsystem bzw. die Recheneinrichtung mit einem zentralen Steuergerät des Zugfahrzeugs kommuniziert, und das zentrale Steuergerät die Aktuatorik des Zugfahrzeugs steuert. Denkbar ist auch, dass hierzu die Funktionen eines zusätzlichen Anhängerassistenzsystems verwendet werden.

Vorteilhaft kann es in diesem Zusammenhang sein, wenn ein Gierwinkel für die vorgegebenen Zielposition des Wendemanövers vorgegeben wird. Beispielsweise wünscht der Nutzer des Zugfahrzeugs nicht notwendigerweise ein Wenden um 180°. Stattdessen kann es in manchen Situationen hilfreich sein, wenn die Ausrichtung des Zugfahrzeugs nach der Durchführung des Wendemanövers gegenüber der Ausgangsposition des Zugfahrzeugs in einen Winkelbereich von beispielsweise 150 bis 210° liegt. Mit anderen Worten kann es also hilfreich sein, wenn die vorgegebene Zielposition in lateraler und longitudinaler Richtung vorgegeben wird und zusätzlich ein Gierwinkel des Zugfahrzeugs zur Ausrichtung des Fahrzeugs bzw. zur Feinjustage der Fahrtrichtung vorgegeben wird.

Für den Nutzer des Zugfahrzeugs ergibt sich mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens eine intuitive Bedienung des Assistenzsystems zur Durchführung des Wendemanövers. Dadurch kann zusätzlich Stress infolge eines notwendigen Wendemanövers gesenkt werden. Ferner kann die Weiterfahrt im Anschluss an das Wendemanöver für den Nutzer des Fahrzeugs entsprechend einfach gestaltet werden.

Vorteilhaft kann es in diesem Zusammenhang sein, wenn die Zielposition des Wendemanövers einen vorgegebenen Knickwinkel umfasst, wobei der vorgegebene Knickwinkel einen Winkel zwischen dem Zugfahrzeug und einem an das Zugfahrzeug gekoppelten Anhänger beschreibt. Ein vorgegebener Knickwinkel kann dem Nutzer zusätzlichen Komfort bieten. Eine an das Wendemanöver anschließende Weiterfahrt kann dadurch erleichtert werden. Zudem kann die Anzahl der benötigten Rangierzüge für das Wendemanöver reduziert werden. Das Wendemanöver kann so schneller durchgeführt werden. Hierdurch kann zusätzlicher Stress für den Nutzer des Zugfahrzeugs reduziert werden.

Alternativ dazu kann es auch vorteilhaft sein, wenn eine Kopplung eines Anhängers mit dem Zugfahrzeug erfasst wird und die vorgegebene Zielposition des Wendemanövers einen vorgegebenen Knickwinkel, welcher einen Winkel zwischen dem Zugfahrzeug und einem an das Zugfahrzeug gekoppelten Anhänger beschreibt, umfasst, sofern die Kopplung erfasst wurde. Umfasst die vorgegebene Zielposition nur dann einen vorgegebenen Knickwinkel, so kann das erfindungsgemäße Verfahren zusätzlich auch im gewöhnlichen Zugfahrzeugbetrieb, also während eines Betriebs des Zugfahrzeugs ohne Anhänger, verwendet werden.

Die Kopplung des Anhängers kann auch manuell oder automatisch erfasst werden. Die automatische Erkennung kann beispielsweise mittels entsprechender Umgebungssensoren des Zugfahrzeugs (Lidar-, Radar- und/oder Ultraschallsensoren und/oder Kameras) erfolgen. Ferner kann die automatische Erkennung auch über eine entsprechende Steckverbindung, mittels welcher der Anhänger an das Bordnetz des Fahrzeugs angeschlossen wird, festgestellt werden. Insgesamt kann das Assistenzsystem zur Durchführung des Wendemanövers so auf intelligente Art und Weise sowohl mit als auch ohne Anhänger eingesetzt werden.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltungsform des Verfahrens sieht vor, dass zusätzlich ein Umgebungsmodell ausgegeben wird, welches eine Umgebung des Zugfahrzeugs beschreibt und in Abhängigkeit dessen die Zielposition des Wendemanövers durch den Nutzer des Zugfahrzeugs vorgegeben und/oder bestätigt wird.

Typischerweise erfasst das Zugfahrzeug seine Umgebung mittels Umgebungssensoren. Als Umgebungssensoren werden für gewöhnlich Radar-, Lidar-, Ultraschallsensoren und/oder Kameras eingesetzt. Die mittels der Umgebungssensoren erfassten Sensordaten können anschließend von dem Zugfahrzeug zu einem Umgebungsmodell fusioniert werden. Das Umgebungsmodell kann so zur Planung von Trajektorien und somit zur Durchführung verschiedenster Assistenzfunktionen des Zugfahrzeugs verwendet werden. Das Umgebungsmodell kann dabei die Umgebung des Fahrzeugs beschreiben. Das Umgebungsmodell kann beispielsweise mittels eines Displays dem Fahrer bzw. dem Nutzer des Zugfahrzeugs angezeigt werden. Startet der Nutzer das Assistenzsystem zur Durchführung des Wendemanövers, so kann dem Nutzer beispielsweise eine vorgegebenen Zielposition vorgeschlagen werden, welche ihm auf dem Display innerhalb des Umgebungsmodells angezeigt wird. Mittels einer Touch-Steuerung kann der Fahrer bzw. der Nutzer des Zugfahrzeugs die vorgegebenen Zielposition (optional inkl. des vorgegebenen Knickwinkels) innerhalb des Umgebungsmodells verändern. Die vorgegebene Zielposition kann so in Abhängigkeit des Umgebungsmodells beschrieben werden. Mit anderen Worten kann die vorgegebene Zielposition also relativ zur eigenen Position bzw. der Position des Zugfahrzeugs, bzw. relativ zu Objekten in der Umgebung des Zugfahrzeugs beschrieben werden. Dem Nutzer des Zugfahrzeugs wird so ein einfacher Betrieb des Assistenzsystems zur Durchführung des Wendemanövers ermöglicht. Der Nutzer des Zugfahrzeugs kann sich mittels des Umgebungsmodells orientieren und so eine gewünschte Position, in welcher das Wendemanöver enden soll, dem Assistenzsystem zur Durchführung des Wendemanövers vorgeben. Dies ermöglicht eine intuitive Bedienung und senkt somit den Stress für den Nutzer des Zugfahrzeugs in einer ohnehin herausfordernden Situation.

Darüber hinaus kann es vorteilhaft sein, wenn zusätzlich ein Zielpositionsvorschlag ausgegeben wird, wobei der Zielpositionsvorschlag einen initialen Vorschlag für die vorgegebene Zielposition und/oder einen initialen Vorschlag für den vorgegebenen Knickwinkel der vorgegebene Zielposition des Wendemanövers beschreibt. Startet der Nutzer des Zugfahrzeugs beispielsweise das Assistenzsystem zur Durchführung des Wendemanövers, so kann dem Nutzer des Zugfahrzeugs ein Vorschlag für eine mögliche vorgegebene Zielposition des Wendemanövers ausgegeben werden.

Ein derartiger Vorschlag für eine vorgegebene Zielposition ist beispielsweise von Einparkassistenten bekannt. Hierbei wird dem Fahrer bzw. dem Nutzer eines Fahrzeugs nach dem Vorbeifahren an einer Parklücke die Parklücke als mögliche Zielposition vorgeschlagen. Befindet sich also der Nutzer des Zugfahrzeugs bzw. das Fahrzeug auf einer zweispurigen Fahrbahn, so kann beispielsweise ein Zielpositionsvorschlag, welcher eine vorgegebene Zielposition auf dem benachbarten Fahrstreifen beschreibt, ausgegeben werden. Zudem kann der Zielpositionsvorschlag einen Vorschlag für einen vorgegebenen Knickwinkel umfassen. Im einfachsten Fall kann so die Durchführung des Wendemanövers unmittelbar durch Bestätigen gestartet werden. Der Nutzer des Zugfahrzeugs wird so zusätzlich in einer herausfordernden Situation unterstützt, spart sich Zeit und muss sich nicht unnötigerweise mit der Bedienung bzw. der Bedieneingabe beschäftigen.

In diesem Zusammenhang kann es ferner vorteilhaft sein, wenn die vorgegebene Zielposition und/oder der vorgegebenen Knickwinkel der vorgegebene Zielposition mittels einer Änderung des Zielpositionsvorschlags beschrieben wird. Durch eine Änderung bzw. eine Abänderung des initialen Vorschlags für die vorgegebene Zielposition bzw. den vorgegebenen Knickwinkel der vorgegebene Zielposition kann dem Nutzer des Zugfahrzeugs die Orientierung innerhalb des Umgebungsmodells und damit die Bedieneingabe erleichtert werden. Zudem kann das Ändern des Zielpositionsvorschlags bzw. des vorgegebenen Knickwinkel der vorgegebene Zielposition die Intuitivität des Gesamtsystems fördern. Wird beispielsweise das Umgebungsmodell auf einem Touchscreen ausgegeben, so kann der Nutzer des Zugfahrzeugs zur Interaktion mit dem Touchscreen und damit zur Änderung des Zielpositionsvorschlags ermuntert werden.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, dass eine initiale Erreichbarkeitsprüfung vor dem Durchführen des Wendemanövers durchgeführt wird, bei welcher überprüft wird, ob die vorgegebene Zielposition unter Berücksichtigung geltender Verkehrsregeln erreichbar ist. Zudem sieht die vorteilhafte Ausgestaltungsform vor, dass ein Hinweis (an den Nutzer des Zugfahrzeugs) in Abhängigkeit der initialen Erreichbarkeitsprüfung ausgegeben wird. Beim Durchführen eines Wendemanövers mit einem Zugfahrzeug samt Anhänger gilt es im Straßenverkehr einiges zu beachten. Werden dabei geltende Regeln für das Wenden nicht beachtet, so drohen unter Umständen hohe Bußgelder. Befindet sich beispielsweise die vorgegebene Zielposition auf einem benachbarten Fahrstreifen des aktuellen Fahrstreifens, auf welchem sich das Zugfahrzeug befindet, und sind die beiden Fahrstreifen durch eine durchgezogene Linie voneinander getrennt, so müsste verbotswidrig über die Fahrstreifenbegrenzung gefahren werden, um das Wendemanöver durchzuführen. Dies hätte ein Bußgeld zufolge, welches im Falle einer Gefährdung gegebenenfalls noch höher ausfällt.

Fahrstreifenbegrenzungen bzw. Fahrbahnlinien sind für gewöhnlich Teil des Umgebungsmodells und werden typischerweise mittels einer Kamera oder einem Lidarsensor erfasst. Im Rahmen der initialen Erreichbarkeitsprüfung kann so geprüft werden, ob etwaige geplante Trajektorien geltende Verkehrsregeln verletzen. Hier gilt es insbesondere die Gefährdung anderer Verkehrsteilnehmer, etwaige Fahrstreifenbegrenzungen, durch Pfeile/Schilder vorgeschriebene Fahrtrichtungen und mögliche Sperrflächen zu berücksichtigen. Kann die vorgegebene Zielposition nicht ohne ein Verletzen geltender Verkehrsregeln erreicht werden, so kann ein Hinweis ausgegeben werden. Dadurch kann sichergestellt werden, dass der Nutzer stets in aktuelle Funktionsabläufe eingebunden ist und so über etwaige Systemgrenzen informiert wird.

Vorteilhaft kann es dabei sein, wenn das Wendemanöver nach einer entsprechenden Bestätigung durch den Nutzer des Zugfahrzeugs dennoch ausgeführt werden kann. Dies ist insbesondere dann hilfreich, wenn sich der Nutzer des Zugfahrzeugs in Ausnahmesituationen befindet. Eine derartige Bestätigung kann beispielsweise durch ein Antippen des Gaspedals oder aber ein einfaches Okay mittels einer weiteren Bedieneingabe sein. So kann zum einen sichergestellt werden, dass geltende Verkehrsregeln durch das Assistenzsystem beachtet werden und andererseits der Nutzer des Zugfahrzeugs auch in Ausnahmesituationen auf das Assistenzsystem zurückgreifen kann.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, dass eine fortlaufende Erreichbarkeitsprüfung während des Durchführens des Wendemanövers durchgeführt wird, bei welcher überprüft wird, ob die vorgegebene Zielposition noch erreichbar ist. Sofern die vorgegebene Zielposition unerreichbar ist, kann eine korrigierte Zielposition als die vorgegebene Zielposition für das Wendemanöver verwendet werden. Ein Wendemanöver erfolgt meist in mehreren Zügen und wird in einem sich durchaus wechselnden Szenario durchgeführt. Dabei kann es vorkommen, dass sich aufgrund wechselnder Positionen weiterer Verkehrsteilnehmer bzw. von Objekten in der Umgebung während des Durchführens des Wendemanövers eine neu zu beurteilende Situation ergibt. Beispielsweise kann ein weiterer Verkehrsteilnehmer die vorgegebene Zielposition während des Durchführens des Wendemanövers plötzlich blockieren. Infolgedessen kann das Wendemanöver abgebrochen oder pausiert werden.

Alternativ dazu kann das Wendemanöver jedoch auch mit einer korrigierten Zielposition weitergeführt werden. In diesem Zusammenhang kann es nötig sein, dass neue Trajektorien und Gangwechsel geplant werden. Im einfachsten Fall kann jedoch das Wendemanöver so weit durchgeführt werden, wie es aufgrund der sich neu ergebenden Situation möglich ist. Dadurch kann der Komfort für den Nutzer des Zugfahrzeugs gesteigert werden. Ferner kann ein Systemabwurf verhindert werden. Zudem kann dem Nutzer des Zugfahrzeugs eine Form von künstlicher Intelligenz vermittelt werden.

In diesem Zusammenhang kann es vorteilhaft sein, wenn ein Objekt in der Umgebung des Zugfahrzeugs, aufgrund dessen die vorgegebene Zielposition unerreichbar ist, erfasst und charakterisiert wird, und die korrigierte Zielposition in Abhängigkeit von dem erfassten und charakterisierten Objekt bestimmt wird. Blockiert beispielsweise ein weiterer Verkehrsteilnehmer die vorgegebene Zielposition des Wendemanövers aufgrund eines kurzweiligen Verkehrsstaus, so kann es vorteilhaft sein, wenn der weitere Verkehrsteilnehmer als ein nur temporäres Hindernis beurteilt wird. Infolgedessen kann das Wendemanöver beispielsweise pausiert werden. Sobald sich der kurzweilige Verkehrsstau löst und der weitere Verkehrsteilnehmer die vorgegebene Zielposition nicht mehr blockiert, kann das Wendemanöver fortgesetzt werden.

Es kann also in diesem Zusammenhang vorteilhaft sein, wenn das erfasste und charakterisierte Objekt zumindest als temporär oder dauerhaft charakterisiert wird. Infolge der Charakterisierung als temporär oder dauerhaft kann also das Wendemanöver pausiert oder mit einer korrigierten Zielposition fortgesetzt werden. Handelt es sich beispielsweise bei dem erfassten und charakterisierten Objekt in der Umgebung des Fahrzeugs um ein (widerrechtlich) parkendes Fahrzeug, so kann eine korrigierte Zielposition vor, hinter oder neben dem erfassten und charakterisierten Objekt als vorgegebene Zielposition verwendet werden. Das Wendemanöver kann so trotz eines Hindernisses, welches sich erst im Laufe der Durchführung des Wendemanövers als Hindernis darstellt, durchgeführt werden. Insgesamt kann so der Komfort für den Nutzer des Zugfahrzeugs und damit der Nutzen des Assistenzsystems insgesamt erhöht werden. Komplexe Situationen, welche das Wenden des Zufahrzeugs bzw. des Gespanns erfordern, können so dem Nutzer des Zugfahrzeugs abgenommen werden. Insgesamt kann so also auch in komplexen Situationen Stress gesenkt werden.

Eine erfindungsgemäße Recheneinrichtung für ein Zugfahrzeug eines Gespanns ist dazu eingerichtet, ein erfindungsgemäßes Verfahren und die vorteilhaften Ausgestaltungen davon auszuführen. Die Recheneinrichtung kann beispielsweise als elektronisches Steuergerät, welches einen oder mehrere programmierbare Prozessoren umfasst, ausgebildet sein.

Ein erfindungsgemäßes computerlesbares Speichermedium, umfasst Befehle, die bei der Ausführung durch eine Recheneinrichtung diese veranlassen, ein erfindungsgemäßes Verfahren und die vorteilhaften Ausgestaltungen davon auszuführen.

Ein erfindungsgemäßes Assistenzsystem für ein Zugfahrzeug eines Gespanns umfasst eine erfindungsgemäße Recheneinrichtung. Zudem umfasst ein erfindungsgemäßes Assistenzsystem eine Anzeige-Bedienvorrichtung für ein Zugfahrzeug, welche dazu eingerichtet ist, ein durch die Recheneinrichtung ausgegebenes Umgebungsmodell anzuzeigen und eine Bedieneingabe eines Nutzers des Zugfahrzeugs zu erfassen, wobei die Bedieneingabe eine vorgegebene Zielposition für ein Wendemanöver beschreibt.

Ein erfindungsgemäßes Zugfahrzeug umfasst eine Anhängerkupplung sowie ein erfindungsgemäßes Assistenzsystem. Das Fahrzeug kann insbesondere als Personenkraftwagen ausgebildet sein. Bei der Anhängerkupplung kann es sich sowohl um eine schwenkbare, eine abnehmbar und/oder eine starre Anhängerkupplung handeln. Ebenso kann es sich um eine Vorrichtung zur Aufnahme einer Anhängerkupplung handeln.

Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Computerprogramm, umfassend Befehle, die bei der Ausführung des Programms durch eine erfindungsgemäße Recheneinrichtung diese veranlassen, ein erfindungsgemäßes Verfahren und die vorteilhaften Ausgestaltungen davon auszuführen.

Die mit Bezug auf das erfindungsgemäße Verfahren vorgestellten bevorzugten Ausführungsformen und deren Vorteile gelten entsprechend für die erfindungsgemäße Recheneinrichtung, für das erfindungsgemäße computerlesbare Speichermedium, für das erfindungsgemäße Assistenzsystem sowie für das erfindungsgemäße Zugahrzeug. Ferner gelten die mit Bezug auf das erfindungsgemäße Verfahren vorgestellten bevorzugten Ausführungsformen und deren Vorteile auch 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 aus Zugfahrzeug und Anhänger, wobei das Zugfahrzeug ein Assistenzsystem zum Durchführen eines Wendemanövers umfasst, Fig. 2 eine schematische Darstellung einer Anzeige-Bedienvorrichtung, mittels welcher ein Nutzer des Zugahrzeugs eine Zielposition für das Wendemanöver vorgeben kann,

Fig. 3 eine schematische Darstellung der Anzeige-Bedienvorrichtung gemäß Fig. 2, mittels welcher ein Nutzer des Zugahrzeugs zusätzlich einen Knickwinkel für die vorgegebene Zielposition des Wendemanövers vorgeben kann, und

Fig. 4 eine schematische Darstellung der Durchführung des Wendemanövers.

In den Figuren werden gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen.

Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Gespanns aus Zugfahrzeug 1 und Anhänger 2, wobei das Zugfahrzeug 1 ein Assistenzsystem 3 zum Durchführen eines Wendemanövers 10 umfasst. Das Assistenzsystem 3 umfasst dabei eine Recheneinrichtung 4 und eine Anzeige-Bedienvorrichtung 5. Die Recheneinrichtung 4 umfasst wiederum ein computerlesbares Speichermedium 6, auf welchem ein Computerprogramm gespeichert ist. Schließlich umfasst das Zugfahrzeug 1 einen Umgebungssensor 7.

Der Nutzer 8 des Zugfahrzeugs 1 kann mittels der Anzeige-Bedienvorrichtung 5 eine Bedieneingabe tätigen. Die Bedieneingabe kann dabei eine vorgegebene Zielposition 9 für das Wendemanöver 10 beschreiben.

Die Recheneinrichtung 4 kann die Bedieneingabe des Nutzers 8 des Zugfahrzeugs 1 empfangen. Anschließend kann das Assistenzsystem 3 bzw. mittels der Recheneinrichtung 4 eine Trajektorie, umfassend mögliche Fahrtrichtungswechsel, für das Wendemanöver 10 geplant werden. Schließlich kann zumindest teilautomatisiert das Wendemanöver 10 in Abhängigkeit der Bedieneingabe durchgeführt werden. Das Wendemanöver 10 kann dabei in der vorgegebenen Zielposition 9 enden.

Mittels des Umgebungssensors? sowie optionalen weiteren Umgebungssensoren, deren Daten fusioniert werden können, kann ein Umgebungsmodell 11 bereitgestellt werden. Das Umgebungsmodell 11 kann mittels der Anzeige-Bedienvorrichtung 5 dargestellt werden.

Bei der Recheneinrichtung 4 kann es sich um ein elektronisches Steuergerät des Zugfahrzeugs 1, welches einen oder mehrere programmierbare Prozessoren umfasst, handeln. Die Recheneinrichtung 4 kann dabei auch eine zentrale Recheneinrichtung des Zugfahrzeugs 1 sein. Die Recheneinrichtung 4 kann dabei ferner dazu eingerichtet sein, die entsprechende Aktuatorik zum Durchführen der Längs- und/oder Querführung des Zugfahrzeugs 1 anzusteuern.

Fig. 2 zeigt eine schematische Darstellung der Anzeige-Bedienvorrichtung 5, mittels welcher ein Nutzer 8 des Zugahrzeugs 1 eine vorgegebene Zielposition 9 für das Wendemanöver 10 vorgeben kann. Die Anzeige-Bedienvorrichtung kann hierbei als Touchscreen ausgeführt sein. Auf dem Display der Anzeige-Bedienvorrichtung 5 ist in Fig. 2 ein Umgebungsmodell 11 des Zugfahrzeugs 1 dargestellt. Das Umgebungsmodell 11 kann beispielsweise Fahrbahnmarkierungen 12 sowie weitere Verkehrsteilnehmer 13 beschreiben. Ferner kann das Umgebungsmodell 11 Bordsteinkanten 14 beschreiben.

Startet der Nutzer 8 des Zugahrzeugs 1 das Assistenzsystem 3 zur Durchführung eines Wendemanövers 10, so kann ein Zielpositionsvorschlag 15 ausgegeben bzw. auf dem Display der Anzeige-Bedienvorrichtung 5 angezeigt werden. Der Nutzer 8 des Zugahrzeugs 1 kann den Zielpositionsvorschlag 15, welcher einen initialen Vorschlag für die vorgegebene Zielposition 9 und/oder einen initialen Vorschlag für einen vorgegebenen Knickwinkel (p der vorgegebene Zielposition 9 des Wendemanövers 10 beschreibt, als vorgegebene Zielposition 9 übernehmen oder durch eine Änderung 16 des Zielpositionsvorschlags 15 die vorgegebene Zielposition 9 in Abhängigkeit des Umgebungsmodells 11 beschreiben. Der vorgegebenen Knickwinkel (p kann hierbei einen Winkel zwischen einer Zugfahrzeuglängsachse 17 und einer Anhängerlängsachse 18 beschreiben.

Der Pfeil 9‘ der vorgegebenen Zielposition 9 in dem Ausführungsbeispiel der Fig. 2 dient der Darstellung der Fahrtrichtung im Anschluss an die Durchführung des Wendemanövers 10. Typischerweise weicht dabei die Fahrtrichtung nach dem Durchführen des Wendemanövers 10 um 180° von der ursprünglichen Fahrtrichtung des Zugfahrzeugs 1 ab. Es kann jedoch vorteilhaft sein, wenn ein Gierwinkel, beispielsweise durch eine Drehbewegung mit zwei Fingern auf dem Touchscreen der Anzeige-Bedienvorrichtung 5, vorgegeben werden kann, sodass das Wendemanöver 10 ein Wenden des Zugfahrzeugs 1 so beschreibt, dass sich die Ausrichtung des Zugfahrzeugs 1 nach dem Durchführen des Wendemanövers 10 gegenüber der Ausgangslage um beispielsweise 150°, 160°, 170°, 180°, 190°, 200° oder 210° unterscheidet. Entsprechende Zwischenschritte mit einer Schrittweite von einem oder fünf Grad sind ebenso denkbar. Fig. 3 zeigt eine schematische Darstellung der Anzeige-Bedienvorrichtung 5 gemäß Fig. 2, wobei der Nutzer 8 des Zugahrzeugs 1 zusätzlich einen Knickwinkel (p für die vorgegebene Zielposition 9 des Wendemanövers 10 vorgibt. Hierbei kann der Nutzer 8 beispielsweise im Anschluss an die eigentliche Vorgabe der vorgegebenen Zielposition 9 durch eine Dreh- /Wischbewegung mittels zwei Fingern den Knickwinkel (p für die vorgegebene Zielposition 9 des Wendemanövers 10 vorgeben. Insgesamt kann so die vorgegebene Zielposition 9 samt Knickwinkel (p in Abhängigkeit des Umgebungsmodells 11 beschrieben werden. Mit anderen Worten kann die vorgegebene Zielposition 9 also relativ zur eigenen Position bzw. der Position des Zugfahrzeugs 1, bzw. relativ zu Objekten in der Umgebung des Zugfahrzeugs 1 beschrieben werden.

Fig. 4 zeigt eine schematische Darstellung der Anzeige-Bedienvorrichtung 5 gemäß Fig. 2. In Abhängigkeit der vorgegebenen Zielposition 9 können die Trajektorien 19, 20, 21 geplant werden. Um den Nutzer 8 des Zugfahrzeugs 1 auf das bevorstehende Wendemanöver 10 vorzubereiten, kann das Wendemanöver 10 auf der Anzeige-Bedienvorrichtung 5 (animiert) visualisiert werden.