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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Unterstützen eines Benutzers beim Betreiben eines Kraftfahrzeugs im Anhängerbetrieb auf einem dem Kraftfahrzeug vorausliegenden Streckenabschnitt mit einer Fahrtrichtungsänderung. Das Betreiben des Kraftfahrzeugs im Anhängerbetrieb bedeutet dabei, dass das Kraftfahrzeug einen mit dem Kraftfahrzeug gekoppelten Anhänger zieht.
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Bei Fahrten im Anhängerbetrieb, also zum Beispiel bei Fahrten mit einem Wohn-, Transport- oder Sportanhänger, kommt es speziell beim Annähern und Durchfahren von starken Richtungsänderungen, zum Beispiel in engen Kurven, bei Autobahnauffahrten und Autobahnabfahrten, beim Abbiegen in Einmündungen, Kreuzungen, Einfahrten und Ausfahrten, zu Problemen für den Fahrzeugführer. Zum einen ist beim Annähern an eine starke Richtungsänderung einzuplanen, dass ein anderer Winkel beim An- und Einfahren in die Richtungsänderung und Fahrradius gewählt werden muss als beim Fahren mit einem Personenkraftwagen ohne Anhänger. Zum anderen ist beim Durchfahren der starken Richtungsänderung das Gespann so zu bewegen, dass das Heck des Anhängers nicht mit Elementen oder Objekten am Fahrbahnrand kollidiert, beispielsweise mit einem Pfosten, einer Häuserwand oder andere parkende Fahrzeuge.
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Moderne Kraftfahrzeuge können über eine Rückfahrunterstützung verfügen, wie beispielsweise durch die
DE 10 2014 015 753 A1 beschrieben, die eine Sichtfeld-Anzeigeeinrichtung des Zugfahrzeugs beschreibt, mittels der dem Fahrer des Fahrzeuggespanns wenigstens ein, in Fahrzeug-Querrichtung gesehen, auf einer Seite seitlich neben dem Fahrzeug-Gespann und, in Fahrzeug-Längsrichtung gesehen, hinter dem Fahrer liegendes Seiten-Sichtfeld anzeigbar ist. Eine solche Anhängerassistenzfunktion zeigt dem Fahrer jedoch nur ein Kurven-Sichtfeld an, das Taktieren durch die Richtungsänderung obliegt jedoch weiterhin dem Fahrer, der den Winkel beim An- und Einfahren in die Richtungsänderung und Fahrradius weiterhin selbst wählen muss.
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Die
DE 10 2015 013 143 A1 beschreibt ein Verfahren zur vorausschauenden Umkippverhinderung eines Fahrzeugs oder einer Zugfahrzeug-Anhänger-Kombination in Kurven, welches durch selbsttätige, ohne Zutun eines Fahrzeugführers erfolgende Regeleingriffe einen Antrieb und/oder die Bremsen des Fahrzeugs betätigendes Regelsystem einer Umkippgefahr des Fahrzeugs entgegenwirkt. Auch hier muss jedoch der Fahrer den Winkel beim An- und Einfahren in die Richtungsänderung und den Fahrerradius selbst abschätzen.
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Die
DE 10 2012 205 416 A1 beschreibt eine Anhängerrückfahrlenkeingabevorrichtung zum Ausgeben eines Anhängerkrümmungssignals, das eine gewünschte Krümmung für einen Fahrweg eines Anhängers konfiguriert.
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Durch die im Vergleich zum Zugfahrzeug oft größere Breite des Anhängers und durch die Gesamtlänge des Fahrgespanns stellt das Durchfahren von starken Richtungsänderungen im Anhängerbetrieb, speziell für unerfahrene und unsichere Führer von Gespannen, eine besondere Herausforderung dar.
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Zunächst muss in Annäherung an eine starke Richtungsänderung mit dem Zugfahrzeug weiter ausgeholt werden. Dies hat zur Folge, dass möglicherweise die eigene Fahrspur verlassen und auf die Gegenfahrbahn, eventuell sogar auf Parkbuchten oder Bordsteine der entgegenkommenden Fahrbahn, gelenkt werden muss. In diesem Fall muss der Verkehr in Gegenrichtung beachtet werden. Fährt der Fahrzeugführer schließlich eine zu enge Trajektorie beim Annähern und/oder Durchfahren, läuft er Gefahr, die Außenseiten des Anhängers zu beschädigen, zum Beispiel aufgrund des Ausscherens des Anhängers beim Durchfahren der Richtungsänderung.
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Eine der Erfindung zu Grunde liegende Aufgabe ist das Erhöhen einer Fahrsicherheit beim Betreiben im Anhängerbetrieb beim Durchfahren der Richtungsänderung.
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Die gestellte Aufgabe wird durch das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäßen Vorrichtungen gemäß den nebengeordneten Patentansprüchen gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind durch die Unteransprüche gegeben.
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Die Erfindung basiert auf der Idee, einerseits aufgrund mindestens eine anhängerspezifische Information, die beispielsweise eine Länge und/oder Breite des Anhängers oder des Fahrzeuggespanns beschreiben kann, andererseits aufgrund von mindestens einer fahrtroutenspezifischen Information über beispielsweise eine Fahrbahnbreite und/oder den Winkel einer notwendigen und/oder empfohlenen Richtungsänderung, mindestens eine ideale Fahrspur, also eine sogenannte Trajektorie oder Bahnspur, zum Durchfahren der starken Richtungsänderung bereitzustellen. Optional kann dabei mindestens eine umgebungsspezifische Information, beispielsweise über andere Verkehrsteilnehmer, beispielsweis einen Gegenverkehr, und/oder statische Hindernisse in der Nähe des Gespanns, herangezogen werden. Hierdurch wird eine Funktion zum Unterstützen des Fahrzeugführers bei einer Annäherung an und zum Durchfahren von einer starken Richtungsänderung im Anhängerbetrieb bereitgestellt, wodurch die oben beschriebenen Nachteile reduziert werden.
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Die Erfindung bietet eine technische Lösung zum Durchfahren starker Richtungsänderung. Die oben beschriebenen Nachteile werden reduziert. Durch die Benutzung dieser Funktion können Schäden am Anhänger reduziert oder sogar vermieden werden, und ein reibungsloses, komfortables Durchfahren einer starken Richtungsänderung wird ermöglicht. Darüber hinaus wird der Einsatzbereich bestehender Assistenz- und Automatisierungsfunktionen in Anhängerbetrieb erweitert. Hierdurch wird langfristig ein komplett automatisches Fahren eines Fahrzeuggespanns auch in Situationen mit starken Richtungsänderung ermöglicht.
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Das erfindungsgemäße Verfahren zum Unterstützen eines Benutzers beim Betreiben eines Kraftfahrzeugs im Anhängerbetrieb auf einen dem Kraftfahrzeug vorausliegenden Streckenabschnitt mit einer Fahrtrichtungsänderung weist die folgenden, durch eine Fahrerassistenzeinrichtung des Kraftfahrzeugs durchgeführten Schritte auf. Als Fahrerassistenzeinrichtung wird dabei ein Gerät oder eine Gerätekomponente verstanden, das/die dazu ausgelegt und/oder eingerichtet ist, Signale zu empfangen und auszuwerten, und Steuersignale zu erzeugen und damit bereitzustellen. Dabei ist die Fahrerassistenzeinrichtung dazu eingerichtet, ein Kraftfahrzeug in einem Fahrmodus zu betreiben und zu steuern, beispielsweise in einem teilautonomen oder vollautonomen oder pilotierten Fahrmodus, und/oder die Steuerung und das Betreiben des Kraftfahrzeugs relevante Informationen bereitzustellen. Die Fahrerassistenzeinrichtung kann vorzugsweise als Steuergerät und/oder Fahrerassistenzsystem ausgestaltet sein.
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Die Fahrerassistenzeinrichtung führt ein Feststellen eines Richtungsänderungsbereichs des Streckenabschnitts durch, in dem die Fahrtrichtungsänderung erfolgt. Als Richtungsänderungsbereich wird ein Bereich des Streckenabschnitts verstanden, in dem der Streckenabschnitt die Richtungsänderung einleitet und vollzieht, beispielsweise ein Kurvenbereich. Der Richtungsänderungsbereich kann beispielsweise eine Kurve oder Autobahnauffahrt oder Autobahnabfahrt sein, oder eine Richtungsänderung an einer Kreuzung bei einem Abbiegen des Kraftfahrzeugs.
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Anhand des festgestellten Richtungsänderungsbereichs erfolgt ein Bereitstellen von mindestens einer fahrtroutenspezifischen Information, die den Verlauf der Fahrtrichtungsänderung beschreibt. Es erfolgt ebenfalls ein Bereitstellen von mindestens einer anhängerspezifischen Information, die einen Parameter zu einem mit dem Kraftfahrzeug gekoppelten Anhänger und/oder dem Kraftfahrzeug-Anhängergespann, also der Kombination aus Kraftfahrzeug und Anhänger, beschreibt. Die anhängerspezifische Information kann beispielsweise eine Länge und/oder eine Breite des Kraftfahrzeug-Anhängergespanns und/oder des Anhängers beschreiben.
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Anhand der mindestens einen anhängerspezifischen Information und anhand der mindestens einen fahrtroutenspezifischen Information erfolgt ein Festlegen mindestens einer Trajektorie für das Kraftfahrzeug durch den Richtungsänderungsbereich. Das Festlegen der mindestens einen Trajektorie kann beispielsweise durch ein Ermitteln der mindestens einen Trajektorie erfolgen, wobei beispielsweise mithilfe eines geeigneten Algorithmus die mindestens eine Trajektorie berechnet werden kann. Die Fahrerassistenzeinrichtung führt ein Bereitstellen eines Steuersignals durch, beispielsweise durch Erzeugen des Steuersignals, wobei das Steuersignal einen Verlauf der mindestens einen ermittelten Trajektorie beschreibt.
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Mithilfe eines solchen bereitgestellten Steuersignals kann beispielsweise das Kraftfahrzeug in einem pilotierten oder vollautonomen Fahrmodus direkt entlang der ermittelten Trajektorie gesteuert werden, oder, gemäß einem weiteren Beispiel, kann das bereitgestellte Steuersignal zum Beispiel ein Bildsignal sein, das den Verlauf der mindestens einen ermittelten Trajektorie beschreibt oder repräsentiert, sodass einem Benutzer des Kraftfahrzeugs beispielsweise auf einem Bildschirm des Kraftfahrzeugs angezeigt werden kann, welche möglichen Trajektorie oder Trajektorien in durch den Richtungsänderungsbereich führen.
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Es ergeben sich die oben genannten Vorteile. Die oben genannten Nachteile werden durch das erfindungsgemäße Verfahren reduziert.
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Die Fahrsicherheit kann noch weiter erhöht und Schäden am Kraftfahrzeug und/oder Anhänger kann noch besser vorgebeugt werden, falls, gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens, die Fahrerassistenzeinrichtung ein Bereitstellen von mindestens einer umgebungsspezifischen Information durchführt, wobei die mindestens eine umgebungsspezifische Information ein Objekt in einer Umgebung des Kraftfahrzeugs beschreibt, vorzugsweise einen anderen Verkehrsteilnehmer und/oder ein statisches Objekt auf dem Streckenabschnitt und/oder in dem Richtungsänderungsbereich. Hierzu kann die Fahrerassistenzeinrichtung beispielsweise ein Signal aus einen Kraftfahrzeugsensor empfangen, beispielsweise einem Radar oder einer Kamera, der das Objekt erfassen kann. Gemäß dieser Ausführungsform erfolgt das Festlegen der mindestens einen Trajektorie in Abhängigkeit von der bereitgestellten umgebungsspezifischen Information.
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Vorzugsweise kann das Festlegen der Trajektorie ein Festlegen eines Haltepunkts beschreiben, also eines Punkts, an dem das Kraftfahrzeug-Anhängergespann anhalten kann, um zum Beispiel Gegenverkehr durchzulassen oder um, bedingt der Richtungsänderungsbereich beispielsweise eine sehr starke Fahrtrichtungsänderung, das Kraftfahrzeug-Anhänger Gespann rückwärtsfahrend anders auszurichten und so einen besseren Winkel beim An- und Einfahren in die Richtungsänderung in die beispielhafte Kurve zu haben.
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Führt die Fahrerassistenzeinrichtung ein Feststellen eines Abstandes des Kraftfahrzeugs zu dem Richtungsänderungsbereich durch, wobei das Bereitstellen des Steuersignals bei Unterschreiten oder Erreichen eines vorgegebenen Schwellenwerts durch den festgestellten Abstand erfolgen kann, kann der Fahrer situationsbedingt mit der mindestens einen ermittelten Trajektorie unterstützt oder das Kraftfahrzeug in einem günstigen Moment auf die Fahrt durch die Fahrtrichtungsänderung vorbereitet werden. Das Feststellen des Abstandes des Kraftfahrzeugs zu dem Richtungsänderungsbereich kann beispielsweise in Abhängigkeit von einem Sensorsignal eines Abstandssensors des Kraftfahrzeugs erfolgen, oder in Abhängigkeit von einer ausgewerteten oder ausgelesenen Karteninformation einer digitalen Karte.
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Vorzugsweise kann die Fahrerassistenzeinrichtung ein Übertragen des bereitgestellten Steuersignals an eine Ausgabeeinrichtung des Kraftfahrzeugs zum Ausgeben des übertragenen Steuersignals durchführen, vorzugsweise wobei das erzeugte Steuersignals ein Bild-und/oder Videosignal sein kann. Als Ausgabeeinrichtung wird dabei ein Gerät oder eine Gerätekomponente zum Ausgeben der durch das Steuersignal beschriebenen Information an den Benutzer des Kraftfahrzeugs verstanden, wobei die Ausgabeeinrichtung beispielsweise einen Bildschirm und/oder einen Lautsprecher aufweisen kann. Das Steuersignal kann dann beispielsweise das erwähnte Bild- und/oder Videosignal sein, und/oder ein Audiosignal, das die mindestens eine Trajektorie beschreibt. Der Benutzer wird dadurch durch die Fahrerassistenzeinrichtung unterstützt, in dem ihm beispielsweise mehrere Trajektorien in vorgeschlagen werden, und er beispielsweise selbst entscheiden kann, welche Trajektorie er benutzen möchte, und der Benutzer kann beispielsweise selbst das Kraftfahrzeug entlang einer der Trajektorien steuern. Vorzugsweise können das Bild-und/oder Videosignal mit dem Bild einer digitalen Karte überlagert werden, beispielsweise einer Straßenkarte, die zum Beispiel von einem Navigationssystem bereitgestellt werden kann. Eine aktuelle Position des Kraftfahrzeugs kann dann optional der digitalen Karte markiert werden.
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In einer Weiterbildung kann die Ausgabeeinrichtung beispielsweise aufweisen: einen Bildschirm und/oder ein Head-up-Display; und/oder einen Lautsprecher; und/oder eine Projektionseinrichtung zum Projizieren eines durch das bereitgestellte Steuersignal beschriebenen Bildinhalts, der die mindestens eine festgelegte Trajektorie beschreiben oder repräsentieren kann, auf eine Umgebung des Kraftfahrzeugs, vorzugsweise auf eine Fahrbahn. Unter einer Projektionseinrichtung wird dabei ein Gerät oder ein Gerätekomponente zum Projizieren des Bildinhaltes verstanden und kann beispielsweise als Projektor ausgestaltet sein. Vorzugsweise kann die Ausgabeeinrichtung zum Ausgeben einer erweiterten Realität eingerichtet sein, und dabei beispielsweise als Datenbrille ausgestaltet sein. Hierdurch wird der Benutzer des Kraftfahrzeugs besonders vorteilhaft unterstützt und kann der mindestens einen Trajektorie leichter folgen.
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Gemäß einer weiteren, bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens kann die Fahrerassistenzeinrichtung nur eine Trajektorie festlegen, und ein Übertragen des bereitgestellten Steuersignals, das ein Steuern des Kraftfahrzeugs entlang der festgelegten Trajektorie beschreiben kann, an mindestens ein Kraftfahrzeugsystem einer Längs- und/oder Quersteuerung des Kraftfahrzeugs durchführen. Das Kraftfahrzeugsystem kann dabei beispielsweise ein Bremssystem und/oder ein Lenksystem sein. Durch diese Ausführungsform kann das Kraftfahrzeug-Anhängergespann pilotiert oder vollautonom durch den Richtungsänderungsbereich fahren.
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Die mindestens eine fahrtroutenspezifische Information kann beispielsweise von einem Internet Server abgerufen werden, oder zum Beispiel aus einer digitalen Karte abgelesen werden. Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann durch die Fahrerassistenzeinrichtung ein Empfangen eines Vermessungssignals aus einer Sensoreinrichtung erfolgen, wobei das Vermessungssignal einen Verlauf des Richtungsänderungsbereichs bereits beschreiben kann. Vorzugsweise kann es sich dabei um eine Sensoreinrichtung des Kraftfahrzeugs und/oder des Anhängers handeln. Als Sensoreinrichtung wird ein Gerät oder eine Gerätekomponente zum Erfassen beispielsweise einer physikalischen und/oder chemischen und/oder sichtbaren Eigenschaft der Umwelt verstanden, wobei die Sensoreinrichtung hierzu mindestens einen Sensor aufweisen kann, beispielsweise eine Kamera oder einen Radar oder einen Lidar. Gemäß dieser Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens erfolgt das Bereitstellen der mindestens einen fahrtroutenspezifischen Information anhand von dem empfangenen Vermessungssignal. Hierdurch ist das Kraftfahrzeug autark, d.h. unabhängig von einer Zuverlässigkeit oder Aktualität einer digitalen Karte, oder von einer Qualität einer Internet-Verbindung. Mit anderen Worten kann das Kraftfahrzeug-Anhängergespann auch zum Beispiel in entlegenen Gegenden, in denen keine Internetverbindung zur Verfügung steht, den Richtungsänderungsbereich zuverlässig durchfahren, auch falls sich der Richtungsänderungsbereich seit der letzten Aktualisierung des Kartenmaterials verändert hat.
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Die oben gestellte Aufgabe wird gelöst durch eine Fahrerassistenzeinrichtung, die vorzugsweise als Fahrerassistenzsystem und/oder Steuergerät ausgestaltet sein kann, wobei die Fahrerassistenzeinrichtung dazu eingerichtet ist, ein Verfahren nach einer der oben beschriebenen Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens durchzuführen. Vorzugsweise kann die Fahrerassistenzeinrichtung eine Prozessoreinrichtung aufweisen, also ein Gerät oder ein Bauteil zur digitalen Datenverarbeitung, wobei die Prozessoreinrichtung mindestens einen Mikrokontroller und/oder mindestens einen Mikrochip aufweisen kann. Die Prozessoreinrichtung kann dazu eingerichtet sein, einen auf einem Datenspeicher gespeicherten Programmcode durchzuführen, wobei der Programmcode dazu eingerichtet sein kann, bei Ausführen durch die Prozessoreinrichtung die Fahrerassistenzeinrichtung zu veranlassen, eine der oben beschriebenen Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens durchzuführen.
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Die oben gestellte Aufgabe wird gelöst durch ein Kraftfahrzeug, das eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Fahrerassistenzeinrichtung aufweist. Das Kraftfahrzeug kann vorzugsweise als Kraftwagen ausgestaltet sein, vorzugsweise als Personenkraftwagen.
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Im Folgenden sind Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben. Hierzu zeigt die einzige Figur („Fig.“):
- eine schematische Darstellung zu einem Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens.
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Bei den im Folgenden erläuterten Ausführungsbeispielen handelt es sich um bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung. Bei den Ausführungsbeispielen stellen die beschriebenen Komponenten der Ausführungsformen jeweils einzelne, unabhängig voneinander zu betrachtende Merkmale der Erfindung dar, welche die Erfindung jeweils auch unabhängig voneinander weiterbilden und damit auch einzeln oder in einer anderen als der gezeigten Kombination als Bestandteil der Erfindung anzusehen sind. Des Weiteren sind die beschriebenen Ausführungsformen auch durch weitere der bereits beschriebenen Merkmale der Erfindung ergänzbar.
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In den Figuren sind funktionsgleiche Elemente jeweils mit denselben Bezugszeichen versehen.
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Die einzige Figur veranschaulicht das Prinzip des erfindungsgemäßen Verfahrens anhand eines ersten Ausführungsbeispiels. Hierzu zeigt die Figur ein Kraftfahrzeug 10, beispielsweise einen Personenkraftwagen, an das ein Anhänger 12, beispielsweise ein Sportanhänger oder Wohnanhänger oder Transportanhänger, gekoppelt ist. Das Kraftfahrzeug-Anhängergespann befindet sich auf einem Streckenabschnitt 14, und in Fahrtrichtung liegt beispielsweise eine Kurve mit einer Richtungsänderung, beispielsweise vom Kraftfahrzeug 10 aus gesehen rechts.
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Der Richtungsänderungsbereich 16 ist dabei derjenige Bereich, in dem die beispielhafte Straße nicht gerade ausläuft, sondern derjenige Bereich, in dem die Fahrtrichtungsänderung erfolgt. Die Grenzen des Richtungsänderungsbereichs 16 sind dabei in der Figur durch die gestrichelten Linien angedeutet.
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In dem Richtungsänderungsbereich 16 kann beispielsweise ein Objekt 18 liegen, beispielsweise ein großer Stein am rechten Fahrbahnrand. Die Figur zeigt die Fahrsituation in einer Aufsicht.
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Das Kraftfahrzeug 10 weist eine Fahrerassistenzeinrichtung 20 auf, die beispielsweise als Fahrerassistenzsystem ausgestaltet sein kann. Das beispielhafte Kraftfahrzeug 10 der Figur kann optional eine Sensoreinrichtung 22 aufweisen, die zum Beispiel eine Kamera oder einen Radar zum Vermessen des Richtungsänderungsbereichs 16 aufweisen kann. Die Sensoreinrichtung 22 kann dabei über eine Datenkommunikationsverbindung 23, beispielsweise einen Datenbus des Kraftfahrzeugs 10 oder eine drahtlose Datenkommunikationsverbindung 23, beispielsweise eine WLAN-Verbindung, mit der Fahrerassistenzeinrichtung 20 verbunden sein.
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Die Fahrerassistenzeinrichtung 20 kann vorzugsweise eine Prozessoreinrichtung 25 aufweisen, die beispielsweise mindestens einen Mikrochip und/oder mindestens einen Mikrokontroller aufweisen kann. Optional kann die Fahrerassistenzeinrichtung 20 einen Datenspeicher 26 aufweisen, beispielsweise einen Speicherchip, auf dem zum Beispiel ein Programmcode zum Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens abgelegt sein kann.
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In dem Datenspeicher 26 kann vorzugsweise eine digitale Karte abgelegt sein, beispielsweise eine Landkarte oder eine Straßenkarte, vorzugsweise eine zentimetergenaue Karte des Streckenabschnitts 14. Alternativ kann eine solche optionale Karte zum Beispiel durch ein Navigationsgerät oder Navigationssystem des Kraftfahrzeugs 10 (in der Figur nicht gezeigt) bereitgestellt werden, oder beispielsweise über eine Internetverbindung von einem kraftfahrzeugexternen Datenserver (in der Figur nicht gezeigt) abgefragt und heruntergeladen werden. Eine solche Karte kann vorzugsweise eine zentimetergenaue Karte sein.
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Beispielsweise kann durch die Sensoreinrichtung 22 der Anhängerbetrieb erkannt werden, beispielsweise mithilfe eines aus dem Stand der Technik bekannten Sensors zum Erfassen einer Kopplung des Kraftfahrzeugs 10 mit dem Anhänger 12. In einem ersten Verfahrensschritte S1 kann der Richtungsänderungsbereich 16 festgestellt werden, beispielsweise anhand der bereits erwähnten Karte, oder zum Beispiel mithilfe der Fahrzeugsensorik, die zum Beispiel den vorausliegenden Streckenabschnitt 14 und damit den Richtungsänderungsbereich 16 abtasten kann.
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Das Feststellen des Richtungsänderungsbereichs 16 (S1) kann alternativ zum Beispiel dadurch erfolgen, dass ein Annähern an den Richtungsänderungsbereich festgestellt wird. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass das Annähern an den Richtungsänderungsbereich 16 (S1) beispielsweise in Abhängigkeit von einem Betätigen eines Blinkers des Kraftfahrzeugs 10 erfolgen kann, falls sich das Kraftfahrzeug 10 beispielsweise vor einer Kreuzung befindet und sich der Fahrer entscheidet, in eine andere Richtung abzubiegen.
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Alternativ oder zusätzlich kann beispielsweise in der Fahrerassistenzeinrichtung 20 ein Schwellenwert abgelegt sein, beispielsweise ein Schwellenwert von 100 Metern Abstand zu dem Richtungsänderungsbereich 16, falls sich das Kraftfahrzeug 10 zum Beispiel im Anhängerbetrieb auf einer Landstraße befindet. Beispielsweise durch Vergleichen einer aktuellen Position des Kraftfahrzeugs 10 mit den Koordinaten in der beispielhaften Karte oder durch selbstständiges Vermessen des Straßenverlaufs durch die Sensoreinrichtung 22, kann die Fahrerassistenzeinrichtung 20 das Annähern erkennen.
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Der Schwellenwert kann optional situationsspezifisch variieren, beispielsweise von einer Art der Straße, die durch das Kraftfahrzeug 10 im Anhängerbetrieb gerade befahren wird, oder von einer wetterbedingten Sichtweite. Entsprechende Wetterdaten können beispielsweise aus einem kraftfahrzeugexternen Datenserver im Internet empfangen und ausgewertet werden.
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Das Feststellen des Abstandes des Kraftfahrzeugs 10 zu den Richtungsänderungsbereich 16 kann beispielsweise ergeben, dass sich das Kraftfahrzeug 100 Meter vor dem Richtungsänderungsbereich 16 befinden kann (S12). Ein vorgegebener Schwellenwert von 100 Metern kann also erreicht sein, woraufhin zum Beispiel das Steuersignal bereitgestellt wird (S6) und/oder die mindestens eine Trajektorie T1, T2 festgelegt wird (S5).
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Das Bereitstellen der mindestens einen fahrtroutenspezifischen Information findet im Verfahrensschritt S3 statt. Die Fahrerassistenzeinrichtung 20 kann ein Vermessungssignal empfangen, beispielsweise ein Signal aus der genannten Sensoreinrichtung 22, das zum Beispiel einen Winkel der Fahrtrichtungsänderung und/oder eine Breite der Straße beschreiben kann (S2). Alternativ kann die Fahrerassistenzeinrichtung 20 ein solches Vermessungssignal beispielsweise aus einer Kommunikationseinrichtung (in der Figur nicht gezeigt) des Kraftfahrzeugs 10 empfangen (S2), wobei die Kommunikationseinrichtung als Gerät zum Kommunizieren mit kraftfahrzeugexternen Geräten ausgestaltet und eingerichtet sein kann. Beispielsweise über eine Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation kann so die Fahrerassistenzeinrichtung 20 ein Vermessungssignal eines anderen Kraftfahrzeugs empfangen (S2), beispielsweise ein Fahrzeug des Gegenverkehrs, dass den Richtungsänderungsbereich 16 bereits durchfahren haben kann.
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Es erfolgt ebenfalls ein Bereitstellen von mindestens einer anhängerspezifischen Information (S4), die beispielsweise eine Länge des Anhängers und eine Breite des Anhängers beschreiben kann. Alternativ können die anhängerspezifische Information oder die anhängerspezifischen Informationen eine Gesamtlänge des Kraftfahrzeug-Anhängergespanns und eine maximale Breite vorgeben. Das Bereitstellen dieser Informationen (S4) kann beispielsweise dadurch erfolgen, dass diese Informationen in einem Bordcomputer oder beispielsweise in dem Datenspeicher 26 abgespeichert und/oder abgerufen werden können. Alternativ oder zusätzlich kann beispielsweise auch eine Höhe des Anhängers 12 vorgegeben sein.
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Anhand der anhängerspezifischen Information und der fahrtroutenspezifischen Information wird im Verfahrensschritt S5 die mindestens eine Trajektorie T1, T2 ermittelt. Geeignete Algorithmen sind dem Fachmann aus dem Stand der Technik bekannt. Optional kann vorgesehen sein, dass in der beispielhaften Karte mögliche Fahrbahnen, also Trajektorien T1, T2, und/oder mögliche Haltepositionen hinterlegt sein können. Eine Halteposition kann beispielsweise vorgesehen sein, falls die Sensoreinrichtung 22 einen entgegenkommenden Verkehrsteilnehmer erfasst. Eine Information darüber kann, zum Beispiel in Form eines entsprechenden Sensorsignals, an die Fahrerassistenzeinrichtung 20 übertragen werden, wodurch diese Information als umgebungsspezifische Information bereitgestellt werden kann (S7). Ebenso kann die Sensoreinrichtung 22 den beispielhaften Stein als Objekt 18 erfassen (S8) und eine entsprechende Information an die Fahrerassistenzeinrichtung 20 senden.
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Im Beispiel der Figur kann der beispielhafte Stein als Objekt 18 beim zum Beispiel Berechnen der zwei beispielhaften Trajektorien T1, T2 (S5) berücksichtigt werden. Die Figur zeigt dabei, in der Aufsicht, dass die beispielhaften Trajektorien T1, T2 ein geräumiges Umfahren des Innenbereichs des Richtungsänderungsbereichs 16 vermeiden, die beispielhafte Kurve also nicht schneiden.
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Das Bereitstellen des Steuersignals (S6) kann beispielsweise durch Erzeugen des Steuersignals durch die Fahrerassistenzeinrichtung 20 erfolgen.
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In einer ersten Variante kann das Kraftfahrzeug 10 eine Ausgabeeinrichtung 28 aufweisen, die beispielsweise einen Bildschirm aufweisen kann. Auf diesem beispielhaften Bildschirm kann beispielsweise die optionale Karte angezeigt werden, und durch Ausgeben des bereitgestellten Steuersignals (S9) kann zum Beispiel ein Bild der Trajektorien T1, T2 der Karte überlagert werden. Der Fahrer des Kraftfahrzeugs 10 kann sich so an der Karte orientieren und einer der beiden beispielhaften Trajektorie T1, T2 folgen.
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Alternativ kann beispielsweise vorgesehen sein, dass in der beispielhaften Karte bereits mehrere möglichen Trajektorien T1, T2 und/oder Haltepositionen hinterlegt sein können, wobei das Steuersignal ein Markieren derjenigen Trajektorie T1, T2 oder Trajektorien T1, T2 beschreiben kann, die das Objekt 18 berücksichtigen und/oder die anhängerspezifischen Daten berücksichtigen. In der Karte können hierzu beispielsweise Übersetzungstabellen für zum Beispiel vorgegebene, mehrere unterschiedliche Gesamtlängen und/oder Gesamtbreiten des Anhängers und/oder des Fahrzeug-Anhängergespanns abgelegt sein, und anhand dieser Vorgaben können die möglichen Trajektorien T1, T2 ausgewählt werden (S10).
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Fährt das Kraftfahrzeug 10 beispielsweise in einem nicht-pilotierten Fahrmodus, beispielsweise in einem teilautonomen oder manuellen Fahrmodus, so kann zusätzlich beispielsweise eine Warnung angezeigt werden, falls eine aktuelle Lenkeinstellung unter Umständen ein sehr knappes Herannahen des Anhängers 12 an das Objekt 18 bedeuten würde. Eine solche Warnung kann beispielsweise ausgegeben werden, falls der Benutzer des Kraftfahrzeugs 10 das Kraftfahrzeug 10 mit dem Anhänger 12 auf einem Fahrweg mit einer systematischen Abweichung von einer der vorgeschlagenen Trajektorien T1, T2 lenkt. Eine solche systematische Abweichung kann beispielsweise über ein Positionssignal und über einen Vergleich mit den Koordinaten in der Karte ermittelt werden.
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In einer weiteren Variante kann das Fahrerassistenzsystem 20 beispielsweise nur die Trajektorie T1 ermitteln, beispielsweise berechnen, und das Kraftfahrzeug 10 und damit den Anhänger 12 in einem vollautonomen oder pilotierten Fahrmodus steuern. Hierzu kann das Steuersignal beispielsweise einen Lenkanschlag oder eine Sequenz von Lenkeinschlägen, sowie zusätzlich oder alternativ eine Vorgabe zu einem Beschleunigen oder Abbremsen des Kraftfahrzeugs 10 beschreiben, und an ein entsprechendes Kraftfahrzeugsystem 30, beispielsweise eine Bremsanlage oder einen Linksystems Kraftfahrzeugs 10, übertragen (S11).
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Der Vorgang des vollautonomen oder pilotierten Steuerns in Abhängigkeit von solchen entsprechenden Vorgaben an sich sind dem Fachmann dem Stand der Technik bekannt und als Kurvenassistent verfügbar.
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Beide Varianten können auch in einer Kombination miteinander vorgesehen sein.
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Insgesamt veranschaulichen die Ausführungsbeispiele, wie durch die Erfindung eine Funktion der Fahrerassistenzeinrichtung 20 zum Unterstützen eines Fahrers bei einer starken Richtungsänderung im Anhängerbetrieb bereitgestellt wird.
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Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel kann die Funktion vorzugsweise einerseits auf Informationen über zum Beispiel eine Länge und/oder Breite des Kraftfahrzeug-Anhängergespanns fußen. Andererseits können vorzugsweise Informationen über zum Beispiel eine Fahrbahnbreite und/oder eine ideale Fahrspur beim Durchfahren der starken Richtungsänderung benötigt werden. Zusätzlich kann die Funktion zum Beispiel Informationen über andere Verkehrsteilnehmer, insbesondere Gegenverkehr, und/oder statische Hindernisse zum Beispiel in der Nähe des Gespanns erhalten.
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Diese Informationen können von der Funktion und/oder der Fahrerassistenzeinrichtung 20 entweder dem Fahrzeugführer zur Verfügung gestellt werden, und/oder können als Grundlage für eine assistierte und/oder pilotierte und/oder vollautonome Fahrt durch die starke Richtungsänderung dienen. Entscheidend für die Funktion können folgende Varianten, entweder jeweils alleinstehend oder in Kombination mit einer weiteren der Varianten, sein:
- 1. Information des Fahrers über idealerweise abzufahrende Trajektorie T1, T2; und/oder
- 2. Warnung des Fahrers bei sicherheitskritischen Situationen (zum Beispiel aufgrund anderer Verkehrsteilnehmer und/oder Abkommen von der Fahrbahn und/oder Kontakt mit anderen Hindernissen in der Umgebung des Gespanns); und/oder
- 3. assistiertes Durchfahren der starken Richtungsänderung (zum Beispiel in Form einer vom System gesteuerten Unterstützung des Fahrers bei der Geschwindigkeitswahl und Spurhaltung); und/oder
- 4. automatisiertes/pilotiertes Fahren bei starker Richtungsänderung.
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Die in der beispielhaften Funktion der Fahrerassistenzeinrichtung 20 zur Verfügung stehenden Informationen können eventuell dem Fahrer ausgegeben, zum Beispiel angezeigt, werden. Denkbar wären als beispielhafte Ausgabemedien, die die Ausgabeeinrichtung 28 aufweisen kann:
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Ein Display im Fahrzeug Innenraum (beispielsweise zum Anzeigen von zum Beispiel einer oder mehreren schematischen Kartendarstellungen und/oder einem Kamerabild mit Augmentierung); und/oder Projektion in Frontscheibe (zum Beispiel Head-up-Display, kHUD); und/oder Projektionen auf Fahrbahn; und/oder Sprachausgabe; und/oder Tonausgabe (zum Beispiel Warntöne).
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Das System kann somit zum Ziel haben, den Fahrer optional bei einer Annäherung an und/oder beim Durchfahren einer starken Richtungsänderung zu unterstützen und/oder die Fahrzeugführung sogar zu automatisieren.
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Ein solches System kann entweder automatisch bei Annäherung an eine starke Richtungsänderung (zum Beispiel enge Kurven, Autobahnausfahrten, Autobahnabfahrten, Abbiegen an Einmündungen und Kreuzungen, in Einfahrten) dem Fahrer angeboten und/oder aktiviert werden. Als Alternative kann eine solche Aktivierung fahrerinitiiert bei Annäherung an eine starke Richtungsänderung erfolgen, beispielsweise mithilfe einer Bedieneinrichtung (in der Figur nicht gezeigt), also einem Gerät oder Gerätekomponente zum Empfangen einer Bedienhandlung.
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Eine beispielhafte technische Umsetzung kann vorsehen, dass, im Idealfall, das Kraftfahrzeug 10 über eine hochgenaue Karte der starken Richtungsänderung verfügen kann. Eine solche Karte kann beispielsweise über eine drahtlose Datenkommunikationsverbindung 23 bereitgestellt werden, beispielsweise eine Kraftfahrzeug-zu-Infrastruktur-Verbindung und/oder einen Backend-Server und/oder eine lokale Datenbank). In der beispielhaften Karte können zum Beispiel alle möglichen Fahrbahnen und/oder Haltepositionen in einem kartierten Bereich hinterlegt sein. Die Positionierung des eigenen Kraftfahrzeugs 10 in der Karte kann über die Fahrzeugsensorik erfolgen, beispielsweise mithilfe von Kamera und/oder Laserdaten. Eine Detektion anderer Verkehrsteilnehmer kann ebenfalls über bestehende Fahrzeugsensorik erfolgen, beispielsweise mithilfe von Kamera-und/oder Laserdaten.
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Die konkrete Ausplanung der Fahrbahn und/oder Halteposition kann von einer Länge und/oder Breite des Anhängers beeinflusst werden, also durch einen anhängerspezifischen Parameter. Beispielsweise kann erst unter Berücksichtigung der gesamten Länge des Gespanns und/oder der Anhängerlänge und/oder der Anhängerbreite eine geeignete Fahrspur (also Trajektorie T1, T2) und/oder Halteposition im Bereich der starken Richtungsänderung, also im Richtungsänderungsbereich 16, ermittelt werden (S5).
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Beispielhaft kann zum Beispiel für eine assistierte/automatisierte Fahrt durch die starke Richtungsänderung, also durch den Richtungsänderungsbereich 16, im Anhängerbetrieb zu nennen sein:
- 1) Erkennen eines Anhängerbetriebs; und/oder
- 2) Information über zum Beispiel Breite und/oder Länge des Anhängers (zum Beispiel vom Fahrer im einem Car-Menü eingegeben, also über ein Bedienmenü); und/oder
- 3) Erkennen einer starken Richtungsänderung, also Feststellen des Richtungsänderungsbereichs 16 (S1), zum Beispiel durch GPS-Koordinaten und/oder Kartendaten; und/oder
- 4) Erkennen der fahrtroutenspezifischen Information (zum Bereitstellen der mindestens einen fahrtroutenspezifischen Information (S3), beispielsweise Erkennen einer Fahrbahnbreite inklusive einem Ermitteln einer idealen Fahrtroute, also Trajektorie T1, T2 (S5) im Bereich der starken Richtungsänderung, zum Beispiel über Kameradaten und/oder Laserdaten und/oder Kartendaten; und/oder
- 5) Erkennen anderer Verkehrsteilnehmer (zum Beispiel über Kameradaten und/oder Laserdaten); und/oder
- 6) Erkennen von zum Beispiel statischen Hindernissen als Objekt 18 (zum Beispiel über Kameradaten und/oder Laserdaten).
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Eine Umsetzung eines assistierten bzw. automatischen/pilotierten Durchfahrens der starken Richtungsänderung im Anhängerbetrieb, also das eigentliche Lenken des Kraftfahrzeugs, kann gemäß dem Fachmann aus dem Stand der Technik bekannten Techniken erfolgen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102014015753 A1 [0003]
- DE 102015013143 A1 [0004]
- DE 102012205416 A1 [0005]
