WO2008012109A1

WO2008012109A1 - Fahrerassistenzeinrichtung zur ausgabe von fahrzeugdaten

Info

Publication number: WO2008012109A1
Application number: PCT/EP2007/006734
Authority: WO
Inventors: Dieter ZÖBEL; Uwe Berg; Philipp Wojke
Original assignee: Universität Koblenz-Landau
Priority date: 2006-07-28
Filing date: 2007-07-30
Publication date: 2008-01-31
Also published as: DE102006035021A1; DE102006035021B4

Abstract

Fahrerassistenzeinrichtung (10) zum Verarbeiten und Ausgeben von Fahrzeugdaten eines Zugfahrzeugs (16) mit daran angeordnetem Anhänger (18) mit einer Dateneingangsvorrichtung, welche ausgelegt ist, zumindest zwei Eingabedaten, welche jeweils von einem Lenkwinkel α des Zugfahrzeugs (16) und/oder einem Knickwinkel Y zwischen einer Zugfahrzeuglängsachse (38) und einer Anhängerlängsachse (52) abhängen, als Eingabe an die Datenbearbeitungsvorrichtung zu übergeben, einer Datenbearbeitungsvorrichtung (24, 26), welche ausgelegt ist, anhand der zumindest zwei Eingabedaten und anhand zumindest eines Zugfahrzeugparameters und/oder zumindest eines Anhängerparameters zumindest eine Trajektorie (62) des Gespanns (22) zu bestimmen, wobei die Trajektorie (62) des Gespanns (22) eine gemeinsame Trajektorie des Zugfahrzeugs (16) und des Anhängers (18) ist und mit einer Ausgabevorrichtung (28), welche ausgelegt ist, zumindest die Trajektorie (62) des Gespanns (22) auszugeben sowie ein Abbildungssystem, ein Verfahren und ein Computerprogrammprodukt.

Description

FAHRERASSISTENZEINRICHTUNG ZUR AUSGABE VON FAHRZEUGDATEN

Beschreibung

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Fahrerassistenzeinrichtung, ein Abbildungssystem, ein Verfahren und ein Computerprogrammprodukt.

Stand der Technik

Regelmäßig ist das Rückwärtsfahren von Zugfahrzeugen mit daran angeordnetem Anhänger mit einem hohen Schwierigkeitsgrad verbunden, da das kinematische Verhalten solcher Gespanne sehr komplex und nur schwer zu beherrschen ist. Insbesondere ungeübte Fahrer sind häufig mit dem komplizierten Lenkprozeß bei der Rückfahrt eines Gespanns umfassend das Zugfahrzeug und den Anhänger überfordert. Eine Ursache hierfür kann sein, daß eine Fahrerin/ein Fahrer die meiste Zeit zur Vorwärtsfahrt verwendet und folglich Rückfahrmanöver im Verhältnis zur Gesamtfahrzeit die eine Fahrerin/ein Fahrer aufbringt, relativ gering sind. Dies führt dazu, daß viele Fahrerinnen/Fahrer eine Rückfahrt ungewohnt empfinden und insbesondere auch vor einer Rückfahrt mit einem Anhänger beunruhigt sind. Weiterhin kann eine Ursache hierfür auch an der eingeschränkten Sicht der Fahrerin/des Fahrers auf den seitlichen und den rückwärtigen Bereich des Gespanns sein. Hinzukommt, daß die Fahrerin/der Fahrer häufig mit einem zunächst unlogisch erscheinenden Lenkprozeß konfrontiert wird. Sind das Zugfahrzeug und der Anhänger z.B. gerade ausgerichtet und das Gespann soll in einer Linkskurve zurücksetzen, muß das Zugfahrzeug zunächst nach rechts gesteuert werden. Erst wenn der Anhänger die gewünschte Richtung eingeschlagen hat, wird das Zugfahrzeug ebenfalls in die ursprünglich intendierte Richtung gesteuert. Solche Situationen führen immer wieder zu Lenkfehlern. Hierbei ist besonders hervorzuheben, daß dieser Lenkfehler nicht unmittelbar ersichtlich sind, sondern erst während der Rückwärtsfahrt erkannt werden, wenn sie nur noch mit hohem Aufwand zu korrigieren sind. Um die Fahrerin/den Fahrer bei rückwärtigem Fahren zu unterstützen, werden im Zubehörhandel beispielsweise Rückfahrkameras angeboten, mit deren Hilfe die Fahrerin/der Fahrer den rückwärtigen Bereich des Gespanns beobachten kann. Die Fahrerin/der Fahrer wird durch dieses Zubehör jedoch nicht bei der Steuerung des Gespanns unterstützt.

Aufgabe

Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, eine Fahrerin/einen Fahrer eines Zugfahrzeugs mit daran angeordnetem Anhänger während der Rückwärtsfahrt zu unterstützen. Diese Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen bzw. Ausführungsvarianten sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.

Fahrerassistenzeinrichtung gemäß einem Aspekt der Erfindung

Ein Aspekt der Erfindung betrifft eine Fahrerassistenzeinrichtung zum Verarbeiten und Ausgeben von Fahrzeugdaten eines Zugfahrzeugs mit daran angeordnetem Anhänger mit

- einer Dateneingangsvorrichtung, welche ausgelegt ist, zumindest zwei Eingabedaten, welche jeweils von einem Lenkwinkel α des Zugfahrzeugs und/oder einem Knickwinkel γ zwischen einer Zugfahrzeuglängsachse und einer Anhängerlängsachse abhängen, als Eingabe an die Datenbearbeitungsvorrichtung zu übergeben,

einer Datenbearbeitungsvorrichtung (24, 26), welche ausgelegt ist, anhand der zumindest zwei Eingabedaten und anhand zumindest eines Zugfahrzeugparameters und/oder zumindest eines Anhängerparameters zumindest eine Trajektorie (62) des Gespanns (22) zu bestimmen, wobei die Trajektorie (62) des Gespanns (22) eine gemeinsame Trajektorie des Zugfahrzeugs (16) und des Anhängers (18) ist und mit

einer Ausgabevorrichtung (28), welche ausgelegt ist, zumindest die Trajektorie (62) des Gespanns (22) auszugeben.

Begriffsbestimmungen

Zum besseren Verständnis der Erfindung wird nachfolgend eine Vielzahl von Begriffen beispielhaft definiert.

Eine Dateneingangsvorrichtung im Sinne der Erfindung kann beispielsweise eine Schnittstelle sein. Eine Dateneingangsvorrichtung kann auch ein Touch Screen, ein Sensor, etc. sein. Insbesondere kann die Dateneingangsvorrichtung ausgelegt sein, den Lenkwinkel α des Zugfahrzeugs und/oder den Knickwinkel γ zwischen der Zugfahrzeuglängsachse und der Anhängerlängsachse ein- bzw. anzugeben. Die Dateneingangsvorrichtung kann aber auch ausgelegt sein, Eingabedaten, welche von dem Lenkwinkel α und/oder dem Knickwinkel γ abhängen, ein- bzw. anzugeben. Insbesondere können auch Hilfsgrößen ein- bzw. angegeben werden, welche von dem Lenkwinkel α und/oder dem Knickwinkel γ abhängen.

Bestimmen im Sinne dieser Erfindung kann z.B. Berechnen, Abschätzen, aus einer Tabelle entnehmen, usw. beinhalten.

Eine Zugfahrzeuglängsachse kann insbesondere eine Achse sein, welche zu der bzw. den Fahrzeugradachse(n) im wesentlichen senkrecht steht. Insbesondere ist die Zugfahrzeuglängsachse derart angeordnet, daß sie von gegenüberliegenden Rädern einer Radachse gleich weit beabstandet ist. In anderen Worten befindet sich die Zugfahrzeuglängsachse vorzugsweise mittig zwischen den Vorderrädern bzw. den Hinterrädern, insbesondere bei Geradeausfahrt. Sollte das Zugfahrzeug mehrere Vorderradpaare und/oder Hinterradpaare aufweisen, befindet sich die Zugfahrzeuglängsachse vorzugsweise im wesentlichen mittig zwischen gegenüberliegenden, korrespondierenden Rädern. x Eine Anhängerlängsachse kann eine Achse sein, welche im wesentlichen senkrecht zu einer oder mehreren Radachsen des Anhängers ist. Insbesondere ist die Anhängerlängsachse derart angeordnet, daß sie von gegenüberliegenden

Rädern einer Radachse gleich weit beabstandet ist. In anderen Worten befindet sich die Anhängerlängsachse vorzugsweise mittig zwischen den Vorderrädern bzw. den Hinterrädern, insbesondere bei Geradeausfahrt. Sollte der Anhänger mehrere Radpaare aufweisen, befindet sich die Anhängerlängsachse vorzugsweise im wesentlichen mittig zwischen gegenüberliegenden, korrespondierenden Rädern.

Beispielsweise kann die Anhängerlängsachse im wesentlichen parallel zu einer Deichsel als bevorzugtem Anhängermittel des Anhängers sein. Insbesondere kann die Anhängerlängsachse deckungsgleich mit der Deichsel sein.

Ferner kann die Zugfahrzeuglängsachse beispielsweise eine Anhängerkupplung des Zugfahrzeugs schneiden. Bei Geradeausfahrt sind die Anhängerlängsachse und die Zugfahrzeuglängsachse im wesentlichen parallel, insbesondere deckungsgleich.

Ein Zugfahrzeugparameter kann beispielsweise eine Abmessung des Zugfahrzeugs sein. Beispielsweise kann ein Zugfahrzeugparameter eine Länge des Zugfahrzeugs, ein Achsabstand des Zugfahrzeugs, usw. sein. Der Sinngehalt des Begriffs „Zugfahrzeugparameter" ist identisch zu dem Sinngehalt des Begriffs „Zugfahrzeugdatum".

Ein Anhängerparameter kann beispielsweise eine Abmessung des Anhängers sein. Beispielsweise kann ein Anhängerparameter eine Länge des Anhängers oder ein Länge bzw. Längen von Teilen des Anhängers, ein Achsabstand des Anhängers, eine Deichsellänge usw. sein. Der Sinngehalt des Begriffs „Anhängerparameter" ist identisch zu dem Sinngehalt des Begriffs „Anhängerdatum".

Ein Lenkwinkel α des Zugfahrzeugs kann beispielsweise eine Stellung der * lenkbaren Räder, insbesondere relativ zu der Fahrzeuglängsachse sein. Beispielsweise kann der Lenkwinkel α anhand der Stellung einer Radachse eines ausgelenkten Rades relativ zu der Längsachse bestimmt, insbesondere gemessen bzw. berechnet werden. Insbesondere kann der Lenkwinkel α gleich 90° minus dem Winkel sein, welchen eine Radachse des ausgelenkten Rades mit der Längsachse des Zugfahrzeugs einschließt.

Ein Knickwinkel γ zwischen der Zugfahrzeuglängsachse und der Anhängerlängsachse ist beispielsweise ein Winkel, welchen die Zugfahrzeuglängsachse mit der Anhängerlängsachse einschließt.

Eine Trajektorie bezeichnet insbesondere eine Bahnkurve entlang der sich ein Körper, oder der Schwerpunkt eines Körpers bewegt. Insbesondere kann eine Trajektorie des Zugfahrzeugs ein Weg bzw. eine Bahnkurve eines vorbestimmten Punktes des Zugfahrzeugs, beispielsweise eines Symmetriepunktes der Hinterachse des Zugfahrzeugs sein. Dieser Symmetriepunkt kann der Mittelpunkt der Hinterradachse zwischen gegenüberliegenden Rädern sein. Beispielsweise ist dieser Symmetriepunkt der Schnittpunkt der Fahrzeuglängsachse mit der Hinterradachse.

Eine Trajektorie des Anhängers kann ein Weg bzw. eine Bahnkurve eines vorbestimmten Punktes des Anhängers, beispielsweise eines Symmetriepunktes der Achse des Anhängers sein. Insbesondere kann dieser Symmetriepunkt der Mittelpunkt der Achse zwischen gegenüberliegenden Rädern sein. Beispielsweise ist dieser Symmetriepunkt der Schnittpunkt der Anhängerlängsachse mit der Achse, d.h. der Radachse des Anhängers.

Eine Trajektorie des Gespanns kann ein Weg bzw. eine Bahnkurve eines vorbestimmten Punktes des Gespanns, beispielsweise eines Symmetriepunktes einer der Achsen des Zugfahrzeugs oder des Anhängers sein. Insbesondere kann dieser Symmetriepunkt der Mittelpunkt der Achse, d.h. der Radachse des Anhängers zwischen gegenüberliegenden Rädern sein. Beispielsweise ist dieser Symmetriepunkt der Schnittpunkt der Anhängerlängsachse mit der Achse des Anhängers. Der vorbestimmte Punkt des Gespanns kann identisch mit dem vorbestimmten Punkt des Anhängers sein. Die Trajektorie des Gespanns ist im Stillstand des Gespanns nicht reaktiv auf eine Änderung des Lenkwinkels. In anderen Worten ist die Trajektorie des Gespanns bei Stillstand des Gespanns konstant, auch wenn der Lenkwinkel geändert wird. Lediglich bei bewegtem Gespann kann die Trajektorie des Gespanns geändert werden. Im Gegensatz dazu wird die Trajektorie des Anhängers, auch bei stillstehendem Anhänger, bereits durch Änderung des Lenkwinkels geändert.

Ein Gespann im Sinne der Erfindung umfaßt insbesondere eine Kombination aus einem Zufahrzeug mit einem daran angeordneten Anhänger.

Eine Ausgabevorrichtung im Sinne der vorliegenden Erfindung kann beispielsweise ein Computerdisplay sein, welches eine graphische Darstellung von Daten erlaubt. Eine Ausgabevorrichtung kann aber auch eine Schnittstelle, insbesondere eine USB-Schnittstelle, eine Netzwerkschnittstelle, ein kabelloser Sender, usw. sein.

Vorteilhafterweise kann anhand der erfindungsgemäßen

Fahrerassistenzeinrichtung eine Fahrerin/ein Fahrer bei rückwärtigen Fahrmanövern insbesondere aufgrund der durch die Ausgabevorrichtung zur Verfügung gestellten Informationen, bei der Steuerung des Gespanns unterstützt werden. Hierbei ist der Anwendungsbereich nicht auf PKWs mit einachsigem Anhänger beschränkt, sondern umfaßt insbesondere auch Nutzfahrzeuge, beispielsweise LKWs, mit Sattelanhänger oder Starrdeichselanhänger. Hierbei können weiterhin vorteilhafterweise der Fahrerin/dem Fahrer anhand der Ausgabeeinrichtung Steuerhinweise bzw. Steuerinformationen über den Anhänger bzw. die Anhängerumgebung mitgeteilt werden. Weiterhin vorteilhafterweise kann anhand der Ausgabeeinrichtung das zukünftige Fahrverhalten von Zugfahrzeug und/oder Anhänger und/oder Gespann im wesentlichen in Echtzeit dargestellt werden, wodurch der Fahrerin/dem Fahrer eine Rückwärtsfahrt erleichtert wird.

Insbesondere vorteilhafterweise kann anhand der Fahrerassistenzeinrichtung für eine Vielzahl von Fahrerinnen/Fahrern vermieden werden, daß das Gespann in eine beschränkte bzw. eine kritische Situation gesteuert wird, wodurch das Risiko feiner Beschädigung des Zugfahrzeugs oder des Anhängers gesenkt werden kann. In anderen Worten kann beispielsweise die Wahrscheinlichkeit, in eine beschränkte bzw. eine kritische Situation zu geraten, reduziert werden.

Weiterhin vorteilhafterweise wird weniger Platz benötigt, um Fahrmanöver während der Rückwärtsfahrt auszuführen.

Ferner vorteilhafterweise ermöglicht die Fahrerassistenzeinrichtung der Fahrerin/dem Fahrer, näher an ein Hindernis, wie beispielsweise eine Laderampe heranzufahren und/oder näher an ein Zielobjekt heranzufahren, als ohne Verwendung der Fahrerassistenzeinrichtung, wobei insbesondere die Anzahl der Fahrmanöver bzw. der Fahrversuche auf ein Minimum reduzierbar ist.

In anderen Worten kann anhand der Datenbearbeitungsvorrichtung aufgrund zumindest zweier Eingabedaten in Verbindung mit zumindest einem

Zugfahrzeugparameter und/oder in Verbindung mit zumindest einem

Anhängerparameter die Trajektorie des Gespanns bestimmt werden.

Gegebenenfalls kann/können auch die Trajektorie des Zugfahrzeugs und/oder die

Trajektorie des Anhängers bestimmt werden.

Bevorzugte Ausführunqsformen der Fahrerassistenzeinrichtung

Neben der Berechnung der Trajektorie bezogen auf einen bestimmten Bezugspunkt, vorzugsweise der Mitte der Anhängerachse oder der Hinterachse des Zugfahrzeugs, und deren Darstellung als einzelne Fahrkurve ist es vorzugsweise möglich, die jeweilige Trajektorie als Kurvenschar zu berechnen und darzustellen. So kann z.B. die Trajektorie des Gespanns durch geometrische Umrechnungen vorzugsweise für die Aufstands punkte der Räder des Anhängers und/oder der linken und rechten hinteren Ecke des Anhängers dargestellt werden. Der Anhänger bewegt sich dann zwischen diesen beiden Kurven der Trajektorie des Gespanns. In anderen Worten können für das Gespann beispielsweise zwei Trajektorien dargestellt werden. Die Trajektorie des Anhängers liegt in diesem Fall zwischen den beiden, dargestellten Trajektorien des Gespanns. Somit hat Vorteilhafterweise ein Benutzer stets im Blick, welcher Bereich des hinteren Verkehrsraums vom Anhänger überfahren wird.

Vorzugsweise ist die Datenbearbeitungsvorrichtung ausgelegt, weiterhin Trajektohe des Zugfahrzeugs und/oder dir Trajektohe des Anhängers zu bestimmen, wobei

die Ausgabevorrichtung ausgelegt ist, die bestimmte Trajektorie des Zugfahrzeugs und/oder die bestimmte Trajektorie des Anhängers auszugeben.

In anderen Worten wird die Trajektorie des Gespanns ausgegeben und vorzugsweise zumindest eine weitere Trajektorie ausgegeben, nämlich die Trajektorie des Anhängers und/oder die Trajektorie des Zugfahrzeugs. Es können folglich vorzugsweise zwei oder drei Trajektorien ausgegeben werden. Bevorzugt wird die Trajektorie des Gespanns ausgegeben und wird zumindest die Trajektorie des Anhängers ausgegeben. In diesem Fall ermöglicht die Fahrerassistenzeinrichtung eine einfache und intuitive Steuerung des Gespanns, beispielsweise um in eine Parklücke einzuparken und/oder um ein Hindernis zu umgehen. Hierbei kann die Reaktivität der Trajektorie des Gespanns und der Trajektorie des Anhängers beispielhaft durch ein die beiden Trajektorien verbindendes, virtuelles Gummiband beschrieben werden. In anderen Worten bewegen sich die beiden Trajektorien bei großem Abstand schneller aufeinander zu, als bei geringem Abstand, ähnlich, wie es der Fall sein würde, falls die beiden Trajektorien anhand eines Gummibandes miteinander verbunden wären. Wird das Gummiband stark gedehnt (dies entspricht einem großen Abstand der beiden Trajektorien), wird das (virtuelle) Gummiband aufgrund der starken Dehnung in eine entsprechende stark gespannten Zustand versetzt. Daher bewegen sich in diesem Fall die Trajektorien schnell aufeinander zu. Analog wird, wenn das Gummiband lediglich gering gedehnt wird (dies entspricht einem geringen Abstand der beiden Trajektorien), das (virtuelle) Gummiband in einen entsprechend gering gespannten Zustand versetzt. Daher bewegen sich in diesem Fall die Trajektorien langsam aufeinander zu. • Vorzugsweise ist die Datenbearbeitungsvorrichtung ausgelegt, die Trajektorie des Gespanns automatisch und/oder wiederholt zu bestimmen.

Vorzugsweise ist die Datenbearbeitungsvorrichtung ausgelegt, die Trajektorie des Zugfahrzeugs und/oder die Trajektorie des Anhängers automatisch und/oder wiederholt zu bestimmen.

In anderen Worten kann die Datenbearbeitungsvorrichtung ausgelegt sein, die Trajektorie des Zugfahrzeugs und/oder die Trajektorie des Anhängers und in jedem Fall die Trajektorie des Gespanns automatisch zu bestimmen. Die Datenbearbeitungsvorrichtung kann auch ausgelegt sein, die Trajektorie des Zugfahrzeugs und/oder die Trajektorie des Anhängers und in jedem Fall die Trajektorie des Gespanns wiederholt zu bestimmen.

Der Begriff automatisch Bestimmen kann z.B. beinhalten, daß die Datenbearbeitungsvorrichtung ausgelegt ist, Eingabedaten automatisch von einer Dateneingangsvorrichtung zu empfangen und anhand dieser Eingabedaten, ohne weiteres Zutun der Fahrerin/des Fahrers, eine Trajektorie zu bestimmen bzw. zu berechnen. Insbesondere kann die Fahrerassistenzeinrichtung ausgelegt sein, in automatischer Weise Eingabedaten insbesondere zu messen bzw. zu bestimmen, diese Eingabedaten an die Datenbearbeitungsvorrichtung weiterzugeben und zumindest eine Trajektorie zu bestimmen und gegebenenfalls auch auszugeben.

Weiterhin kann die Fahrerassistenzeinrichtung ausgelegt sein, zumindest eine Trajektorie wiederholt zu bestimmen. Insbesondere kann es möglich sein, in einem zeitlichen Abstand, beispielsweise jede Mikrosekunde, jede Millisekunde, jede Hundertstelsekunde, jede Zehntelsekunde, jede Sekunde, usw. anhand der Eingabedaten die zumindest eine Trajektorie zu bestimmen. Gegebenenfalls kann die Ausgabevorrichtung ausgelegt sein, die zumindest eine Trajektorie entsprechend häufig auszugeben. Vorteilhafterweise ist die Fahrerassistenzeinrichtung daher derart ausgestaltet, daß durch eine Änderung des Lenkwinkels α und/oder des Knickwinkels γ und/oder weiterer Parameter eine Änderung der zumindest einen Trajektorie zeitnah und insbesondere regelmäßig darstellbar, überprüfbar und feststellbar ist. Eine Änderung der zumindest einen ■Trajektorie kann daher in einfacher und sicherer Weise der Fahrerin/dem Fahrer regelmäßig, insbesondere im wesentlichen in Echtzeit wiedergegeben werden.

Besonders bevorzugt ist die Datenbearbeitungsvorrichtung ausgelegt, in Abhängigkeit von zumindest dem Lenkwinkel α und von zumindest einer Abmessung des Zugfahrzeugs als Zugfahrzeugparameter die Trajektorie des Zugfahrzeugs bestimmen.

In anderen Worten kann beispielsweise der Lenkwinkel α bestimmt werden, insbesondere gemessen werden und als Eingabedatum bzw. Einagabeparameter an die Datenbearbeitungsvorrichtung übergeben werden. Ebenso kann eine Abmessung des Zugfahrzeugs, insbesondere unter Berücksichtigung des Lenkwinkels α in direkter oder indirekter Weise, an die Datenbearbeitungsvorrichtung übergeben werden und die

Datenbearbeitungsvorrichtung ausgelegt sein, die Trajektorie des Zugfahrzeugs daraus zu bestimmen. Hierbei kann die Abmessung des Zugfahrzeugs bereits beispielsweise bei der Installation der Fahrerassistenzeinrichtung an die Datenbearbeitungsvorrichtung übergeben werden und lediglich aus einem Speicher ausgelesen werden. Die Abmessung des Zugfahrzeugs kann auch durch eine Messung, insbesondere zeitgleich mit der Messung des Lenkwinkels α, bestimmt werden.

Besonders bevorzugt ist die Datenbearbeitungsvorrichtung ausgelegt, in Abhängigkeit von zumindest dem Lenkwinkel α, dem Knickwinkel γ und von zumindest einer Abmessung des Anhängers als Anhängerparameter und/oder zumindest zweier Abmessungen des Zugfahrzeugs als Zugfahrzeugdaten die Trajektorie des Anhängers zu bestimmen.

Weiterhin vorzugsweise ist die Datenbearbeitungsvorrichtung ausgelegt, in Abhängigkeit von zumindest dem Knickwinkel γ und von zumindest einer Abmessung des Anhängers als Anhängerparameter und zumindest einer Abmessung des Zugfahrzeugs als Zugfahrzeugparameter die Trajektorie des Gespanns zu bestimmen. Besonders bevorzugt ist die Datenbearbeitungsvorrichtung ausgelegt, die Trajektorie des Zugfahrzeugs als Position einer Mitte einer Hinterachse des Zugfahrzeugs anhand folgender Formel zu bestimmen:

x² + y² - rza{a)² ,

wobei für rza gilt:

Izα rzα(α) = tαn{ά)

und wobei Iza ein Abstand der beiden Achsen des Zugfahrzeugs voneinander ist.

Insbesondere gelten für die oben genannten Längen und Winkel geometrische Beziehungen, wie sie für den stabilen Zustand beispielhaft beschrieben sind (siehe unten). In dem stabilen Zustand schneiden sich insbesondere die Verlängerung der Achse des Anhängers sowie die Verlängerung der Hinterachse des Zugfahrzeugs sowie die Verlängerung der mit dem Lenkwinkel α ausgelenkten Achse eines Vorderrades in einem Punkt. Der Schnittpunkt der die Verlängerung der Hinterachse des Zugfahrzeugs mit der Verlängerung der mit dem Lenkwinkel α ausgelenkten Achse des Vorderrades wird als Bezugspunkt für die geometrische Darstellung gewählt, wobei die vorgenannten Winkel und Größen ausgehend von diesem Bezugspunkt bestimmbar sind.

Die Position des Bezugspunkts, d.h. der Schnittpunkt der Verlängerung der Hinterachse des Zugfahrzeugs sowie der Verlängerung der mit dem Lenkwinkel α ausgelenkten Achse eines Vorderrades, verändert sich insbesondere durch eine Änderung des Lenkwinkels α.

Weiterhin vorzugsweise ist die Datenverarbeitungsvorrichtung ausgelegt, die Trajektorie des Anhängers als Position einer Mitte einer Achse des Anhängers anhand folgender Formeln zu bestimmen: x(u, ά) = rzk(a) * cos(w) + laa * cos(w - v(w, α)) (8)

y{u, a) = rzk{a) * sin(w) + laa * sin(w - v(u,a)) (9)

wobei gilt:

Iza rza(a) tan(a)

und

rzk(a) = + (lzk -lza)²

und

raa(a) = yjrzk(af -laa²

v(M,α) = 2 * arctan rzk{a) -laa _e ⁽²^^i*«) _₁

und wobei

Iza ein Abstand der beiden Achsen des Zugfahrzeugs voneinander ist, Izk ein Abstand der Kupplung bzw. der Anhängerkupplung und der Vorderachse des Zugfahrzeugs voneinander ist, laa der Abstand der Kupplung bzw. der Anhängerkupplung und Achse des Anhängers voneinander ist und u eine Laufvariable ist. Dabei beschreibt die Laufvariable u den Winkel, den die Anhängerkupplung des Zugfahrzeugs in Kreisfahrt überstreicht. Alle übrigen Winkel (z.B. Knickwinkel γ und Position) können aus dem Wert für υ abgeleitet werden. Die Laufvariable u überstreicht ein Intervall, welches definiert wird durch die aktuelle Konfiguration von α und γ sowie der Länge der darzustellenden Trajektorie des Anhängers.

Weiterhin vorzugsweise ist die Datenbearbeitungsvorrichtung ausgelegt, die Trajektorie des Gespanns als eine Position einer Mitte einer Achse des Anhängers anhand folgender Formel zu bestimmen:

x² + y² = raa(γ)² ,

wobei gilt:

Izk -lza

Iaa2{γ) = — cos(χ)

und

, . Iaa + laa2 raa(χ) = tan(χ)

und wobei laa und Iaa2 Abmessungen des Anhängers sind.

Besonders bevorzugt ist die Dateneingangseinrichtung ausgelegt, Bilddaten zumindest einer Bildaufnahmeeinrichtung als Eingabedaten an die Datenbearbeitungsvorrichtung zu übergeben.

Eine Bildaufnahmeeinrichtung kann beispielsweise eine herkömmliche Digitalkamera sein. Die Bildaufnahmeeinrichtung kann insbesondere eine

Rückfahrkamera sein, welche an einem seitlichen und/oder hinteren Bereich des

Zugfahrzeugs und/oder des Anhängers anbringbar ist. Die Bildaufnahmeeinrichtung bzw. Bildaufnahmeeinrichtungen sind hierbei insbesondere derart angeordnet, daß ein Raum, welcher in Fahrtrichtung einer Rückwärtsfahrt vor dem Zugfahrzeug bzw. dem Anhänger liegt, abgebildet und dargestellt werden kann. In anderen Worten kann durch die zumindest eine Bildaufnahmeeinrichtung ein Raum zumindest teilweise abgebildet werden, welcher an das hintere Ende, d.h. beispielsweise das Heck des Zugfahrzeugs und/oder das hintere Ende des Anhängers angrenzt. Ist das Zugfahrzeug beispielsweise ein LKW, kann die Fahrerin/Fahrer nicht durch ein Heckfenster blicken wie bei einem PKW. Der Blick durch das Heckfenster bei einer Rückfahrt wird somit durch die Anzeige der Bildaufnahmeeinrichtung ersetzt.

Ein hinterer bzw. rückwärtiger Bereich des Fahrzeugs ist hierbei ein Bereich, welcher zu dem Anhänger hin gerichtet ist. Dem hinteren Bereich des Zugfahrzeugs entgegengesetzt ist der vordere Bereich des Zugfahrzeugs. Eine Rückwärtsfahrt ist eine Fahrt entlang einer Richtung, welche, ausgehend von einem vorderen Bereich des Fahrzeugs, das Fahrzeug in Richtung des hinteren Bereichs bewegt. Fährt das Zugfahrzeug entlang einer rückwärtigen Richtung, so grenzt ein Raum in Fahrtrichtung vor dem Zugfahrzeug an den hinteren Bereich des Zugfahrzeugs, d.h. an das Heck des Fahrzeugs an. Ein Raum in Fahrtrichtung hinter dem Zugfahrzeug grenzt entsprechend bei Rückwärtsfahrt an den vorderen Bereich des Zugfahrzeugs, d.h. den Frontbereich des Zugfahrzeugs an. Umgekehrtes gilt bei einer Bewegung des Zugfahrzeugs in Vorwärtsrichtung.

Besonders bevorzugt ist die Ausgabevorrichtung ausgelegt, die Bilddaten auszugeben, wobei

die Ausgabevorrichtung ausgelegt ist, bei der Ausgabe der Bilddaten den Bilddaten die Trajektorie des Gespanns zu überlagern.

Besonders bevorzugt ist die Ausgabevorrichtung ausgelegt, bei der Ausgabe der Bilddaten den Bilddaten die bestimmte Trajektorie des Zugfahrzeugs und/oder die bestimmte Trajektorie des Anhängers zu überlagern. Vorteilhafterweise kann anhand der dargestellten Bilddaten die Sicht der .Fahrerin/des Fahrers bei einer Rückfahrt erhöht werden. Insbesondere sind die sichtbaren Bereiche um ein Zugfahrzeug und einen Anhänger sehr beschränkt, wobei regelmäßig bei einer Rechtskurve (in Rückfahrtrichtung) die Sicht bzw. der sichtbare Bereich gegenüber dem sichtbaren Bereich einer Linkskurve (in Rückfahrtrichtung) weiter beschränkt ist. In jedem Fall ist der sichtbare Bereich bei der Rückfahrt eingeschränkt, wobei der sichtbare Bereich auf der Fahrerseite gegenüber dem sichtbaren Bereich auf der Beifahrerseite um etwa 10° größer ist. Der sichtbare Bereich auf der Fahrerseite kann zwischen etwa 20 und 23° (bezogen auf eine Fahrzeuglängsachse bzw. eine Fahrzeugseite des Zugfahrzeugs) betragen. Insbesondere liegen Bereiche vor, in welche die Fahrerin bzw. der Fahrer nicht einsehen kann. Solche Bereiche können beispielsweise direkt hinter dem Zugfahrzeug bzw. dem Anhänger sein. Anhand der Darstellungseinrichtung können insbesondere jene Bereiche für die Fahrerin/den Fahrer sichtbar gemacht werden, welche herkömmlicherweise nicht einzusehen sind, wodurch vorteilhafterweise das Rückwärtsfahren erleichtert wird und eine Abneigung der Fahrerin/des Fahrers gegenüber einer Rückwärtsfahrt in einfacher Weise überwunden werden kann.

Weiterhin vorteilhafterweise ist es möglich, anhand der Bilddaten ein Hindernis bzw. einen Zielort besser, insbesondere genau zu identifizieren und das Gespann nah, bzw. näher als herkömmlich möglich, an dem Hindernis vorbeizuführen bzw. an den Zielort heranzuführen. Dadurch kann vorteilhafterweise die Anzahl der Fahrmanöver reduziert werden.

In anderen Worten kann vorteilhafterweise gemäß der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung somit insbesondere ein Raum in Rückfahrtrichtung vor dem Zugfahrzeug und/oder dem Anhänger, d.h. eine Umgebung, welche an das Heck des Zugfahrzeugs und/oder des Anhängers angrenzt, dargestellt werden und dieser Darstellung die Trajektorie des Zugfahrzeugs und/oder die Trajektorie des Anhängers und/oder die Trajektorie des Gespanns überlagert werden. Der Fahrerin/dem Fahrer ist es daher in einfacher Weise möglich, die jetzige und auch zukünftige Position des Fahrzeugs bei dem gegebenen Lenkeinschlag zu erfassen und insbesondere den Lenkeinschlag derart anzupassen, daß der Weg des Fahrzeugs und/oder des Anhängers beispielsweise um ein Hindernis herum führt bzw. auf einen Zielort zuführt. Der Lenkeinschlag kann auch derart angepaßt werden, daß der Weg des Zugfahrzeugs und/oder des Anhängers auf ein Zielobjekt hin geführt wird. Dies kann dadurch möglich sein, daß die Fahrerassistenzeinrichtung ausgelegt ist, anhand des jeweiligen Lenkwinkels α bzw. anhand jeder Änderung des Lenkwinkels α die Trajektorie des Zugfahrzeugs und/oder die Trajektorie des Anhängers und/oder die Trajektorie des Gespanns zu bestimmen, wobei dies insbesondere im wesentlichen in Echtzeit möglich ist.

Hierbei können die Trajektorien auch bei ruhendem Fahrzeug bestimmt werden, wenn beispielsweise lediglich der Lenkwinkel α, d.h. der Lenkausschlag geändert wird. Der Fahrerin/dem Fahrer ist es daher vorteilhafterweise möglich, auch bei ruhendem Zugfahrzeug durch Drehen des Lenkrads eine mögliche zukünftige

Position des Zugfahrzeugs und/oder des Anhängers anhand der

Ausgabevorrichtung der Fahrerassistenzeinrichtung zu erfassen. Gegebenenfalls kann nach einer Rückwärtsfahrt das Zugfahrzeug und somit auch der Anhänger gestoppt werden, der Lenkausschlag ohne unnötigen Zeitdruck korrigiert werden und die Rückwärtsfahrt anschließend weiter vorgenommen werden. Dies kann auch wiederholt durchgeführt werden, wodurch vorteilhafterweise insbesondere unsichere Fahrer bzw. ungeübte Fahrer in einfacher Weise eine komplizierte Rückwärtsfahrt eines Zugfahrzeugs mit daran angeordnetem Anhänger durchführen können.

Bevorzugt ist die Ausgabeeinrichtung ausgelegt, zumindest ein Hinweiszeichen auszugeben, sofern die auszugebende Trajektorie des Zugfahrzeugs und/oder des Anhängers außerhalb eines durch die Bilddaten abgebildeten Bereichs liegt.

Besonders bevorzugt ist die Ausgabeeinrichtung ausgelegt, das zumindest eine Hinweiszeichen an einer Seite der Ausgabevorrichtung auszugeben, welche der außerhalb des durch die Bilddaten abgebildeten Bereichs liegenden Trajektorie am nächsten ist.

Besonders bevorzugt wird das zumindest eine Hinweiszeichen ausgegeben, sofern der Zustand des Gespanns von dem stabilen Zustand abweicht. In anderen Worten kann das zumindest Hinweiszeichen vorteilhafterweise dazu verwendet •werden, um das Gespann zu stabilisieren, da das Hinweiszeichen dem Fahrer anzeigt, in welche Richtung das Lenkrad zu drehen ist, um in den stabilen Zustand zu gelangen. Befindet sich das Gespann wieder in dem stabilen Zustand, wird das zumindest eine Hinweiszeichen vorzugsweise wieder ausgeblendet.

In anderen Worten kann das eine Hinweiszeichen, welches beispielsweise ein Pfeil, insbesondere ein farbiger und/oder blinkender Pfeil sein kann, auf einer der beiden Seiten der Ausgabevorrichtung dargestellt werden. Der Pfeil kann in die Richtung deuten bzw. zeigen, in welcher die Trajektorie abgebildet wäre, wenn nicht aufgrund der beschränkten körperlichen Abmessung der Ausgabevorrichtung die Abbildung der Trajektorie verhindert wäre. Beispielsweise kann das Hinweiszeichen in einer Ecke, insbesondere der unteren oder der oberen Ecke der Ausgabevorrichtung dargestellt werden. Das Hinweiszeichen kann auch mittig, beispielsweise am Rand der Ausgabevorrichtung dargestellt werden.

Weiterhin kann das Hinweiszeichen zum Beispiel eine dem Zustand des Gespanns (stabil, einknickend, ausrichtend, beschränkt, kritisch) entsprechende Farbe aufweisen. Beispielsweise kann das Hinweiszeichen eine Signalfarbe aufweisen, sobald das Gespann in dem beschränkten und/oder dem kritischen Zustand ist und gegebenenfalls blinkend angezeigt werden. Ebenso kann ein Audiosignal ausgegeben werden.

Besonders bevorzugt ist die Ausgabevorrichtung ein herkömmliches Display, insbesondere ein herkömmliches Computerdisplay.

Insbesondere kann die Fahrerassistenzeinrichtung beispielsweise in einen herkömmlichen PDA, einen herkömmlichen Taschencomputer, ein herkömmliches Notebook, ein herkömmliches Handy, einen Bordcomputer des Zugfahrzeugs, usw. integriert sein, wobei das Display des jeweiligen Geräts als Ausgabevorrichtung der Fahrerassistenzeinrichtung dienen kann.

Abbildunqssvstem gemäß einem Aspekt der Erfindung ■Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft ein Abbildungssystem zum Abbilden einer Umgebung eines Zugfahrzeugs mit daran angeordnetem Anhänger mit

- einer erfindungsgemäßen Fahrerassistenzeinrichtung und

zumindest einer Bildaufnahmeeinrichtung.

Regelungseinrichtunq gemäß einem Aspekt der Erfindung

Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft eine Regelungseinrichtung zum Regeln einer Bewegung eines Zugfahrzeugs mit daran angeordnetem Anhänger mit

einer Dateneingangsvorrichtung, welche ausgelegt ist, zumindest zwei Eingabedaten, welche von einem Lenkwinkel α des

Zugfahrzeugs und einem Knickwinkel γ zwischen einer

Zugfahrzeuglängsachse und einer Anhängerlängsachse abhängen, als Eingabe an eine Datenbearbeitungsvorrichtung zu übergeben,

eine Datenbearbeitungsvorrichtung, welche ausgelegt ist, anhand der zumindest zwei Eingabedaten und anhand zumindest eines Zugfahrzeugparameters und/oder zumindest eines

Anhängeparameters zumindest eine Trajektorie des Zugfahrzeugs, des Anhängers und eines Gespanns zu bestimmen, wobei die Trajektorie des Gespanns eine gemeinsame Trajektorie des Zugfahrzeugs und des Anhängers ist und mit

einer Lenkwinkelregelungsvorrichtung, welche ausgelegt ist, den Lenkwinkel α des Zugfahrzeugs derart zu regeln, daß zumindest eine der Trajektorien des Zugfahrzeugs, des Anhängers und des Gespanns ein Hindernis nicht schneidet und/oder eine Zielort schneidet.

Beispielsweise kann die Trajektorie des Zugfahrzeugs und/oder die Trajektorie des Anhängers und/oder die Trajektorie des Gespanns iterativ bestimmt werden, wobei insbesondere bei jeder Bestimmung der Lenkwinkel α und/oder der

Knickwinkel γ berücksichtigt werden können. Ebenso kann die

Regelungseinrichtung ausgelegt sein, den Lenkwinkel α und/oder den Knickwinkel γ iterativ zu bestimmen, wobei bei jeder Bestimmung der Trajektorie vorab der Lenkwinkel α und/oder Knickwinkel γ bestimmt werden kann.

Bevorzugte Ausführunqsformen der Reqelunqseinrichtunq

Folglich kann die Regelungseinrichtung vorzugsweise derart ausgelegt sein, eine Änderung des Lenkwinkels α und/oder eine Änderung des Knickwinkels γ zeitnah, im wesentlichen in Echtzeit, zu erfassen und bei der Bestimmung der entsprechenden Trajektorie zu berücksichtigen.

Weiterhin vorzugsweise kann die Lenkwinkelregelungsvorrichtung beispielsweise derart ausgelegt sein, eine Stellgröße auszugeben, welche insbesondere an eine Lenkregelung übergeben werden kann, so daß beispielsweise eine Zylinderlänge eines Lenkzylinders änderbar ist, usw..

Besonders bevorzugt umfaßt die Regelungseinrichtung eine erfindungsgemäße Fahrerassistenzeinrichtung.

Beispielsweise kann die Fahrerassistenzeinrichtung ausgelegt sein, eine Stellgröße zum Regeln des Lenkwinkels α, d.h. des Lenkausschlags der lenkbaren Räder an geeignete Servomotoren, Zylinder, Einrichtungen, usw. zu übergeben.

Weiterhin vorzugsweise ist die Lenkwinkelregelungsvorrichtung ausgelegt, automatisch und/oder wiederholt während der Fahrt den Lenkwinkel α zu regeln. Weiterhin vorzugsweise ist die Datenverarbeitungsvorrichtung ausgelegt, zumindest eine der Trajektorien des Zugfahrzeugs, des Anhängers und des Gespanns automatisch und/oder wiederholt zu bestimmen.

In anderen Worten kann in vorgebbaren zeitlichen Abständen die Trajektorie des Zugfahrzeugs und/oder die Trajektorie des Anhängers und/oder die Trajektorie des Gespanns durch die Datenverarbeitungsvorrichtung bestimmt, insbesondere berechnet werden.

Folglich können die Regelungseinrichtung und/oder die

Datenverarbeitungseinrichtung, insbesondere in Zusammenarbeit ausgelegt sein, während der Fahrt regelmäßig, insbesondere wiederholt die Trajektorie des Zugfahrzeugs und/oder die Trajektorie des Anhängers und/oder die Trajektorie des Gespanns zu bestimmen und/oder zu überprüfen, ob die entsprechende Trajektorie das Hindernis schneidet und/oder den Zielort schneidet. Schneidet die entsprechende Trajektorie beispielsweise das Hindernis, kann anhand der Lenkwinkelregelungsvorrichtung der Lenkwinkel α verändert werden, erneut die Trajektorie berechnet werden und überprüft werden, ob die Trajektorie nach wie vor das Hindernis schneidet.

Ebenfalls kann überprüft werden, ob die entsprechende Trajektorie den Zielort schneidet. Schneidet die entsprechende Trajektorie den Zielort nicht, kann ebenfalls der Lenkwinkel α geändert werden, und anhand des geänderten Lenkwinkels α die entsprechende Trajektorie neu berechnet werden. Hierbei kann die Regelungseinrichtung ausgelegt sein, die oben genannten Abläufe wiederholt durchzuführen, wobei die Lenkwinkelregelungsvorrichtung wiederholt den Lenkwinkel α regeln bzw. korrigieren kann, um vorteilhafterweise ein Hindernis zu umgehen und/oder einen Zielort zu erreichen.

Anders ausgedrückt kann vorteilhafterweise anhand der erfindungsgemäßen Regelungseinrichtung die Trajektorie des Zugfahrzeugs und/oder die Trajektorie des Anhängers und/oder die Trajektorie des Gespanns derart geregelt werden, daß bei einer Rückwärtsfahrt des Zugfahrzeugs mit daran angeordnetem Anhänger ein Zielort erreicht wird, wobei ein Hindernis nicht berührt wird, sondern umfahren wird.

Somit kann weiterhin vorteilhafterweise durch Zusammenspiel der Datenbearbeitungsvorrichtung und der Lenkwinkelregelungsvorrichtung der erfindungsgemäßen Regelungseinrichtung eine automatische Rückwärtsfahrt des Zugfahrzeugs mit daran angeordnetem Anhänger regelbar sein.

Weiterhin vorzugsweise ist die Dateneingangsvorrichtung ausgelegt, ein Hindernis und/oder ein Zielort an die Datenverarbeitungsvorrichtung als Eingangsdaten zu übergeben.

Besonders bevorzugt ist die Dateneingangsvorrichtung ausgelegt, daß das Hindernis und/oder der Zielort manuell bestimmbar ist.

Die Dateneingangsvorrichtung kann insbesondere eine Schnittstelle umfassen, welche ausgelegt ist, den Lenkwinkel α und/oder den Knickwinkel γ an die Datenbearbeitungsvorrichtung zu übergeben.

Ferner kann die Dateneingangsvorrichtung beispielsweise ein Display umfassen. Insbesondere kann das Display der erfindungsgemäßen Fahrerassistenzeinrichtung Bestandteil der Dateneingangsvorrichtung sein und das Hindernis und/oder der Zielort durch manuelle Kennzeichnung auf dem Display bestimmt werden. Dies kann vorzugsweise mit einem entsprechenden Stift und/oder einem Finger und/oder einem Touch Päd und/oder einer Computermaus, usw. durchgeführt werden.

Weiterhin bevorzugt ist die Datenbearbeitungsvorrichtung ausgelegt, das Hindernis und/oder den Zielort automatisch zu bestimmen.

Insbesondere kann die Datenverarbeitungsvorrichtung ein

Bilderkennungsverfahren umfassen, anhand welchem die

Datenbearbeitungsvorrichtung automatisch ein Hindernis und/oder einen Zielort aus den abgebildeten Bilddaten ermitteln kann. Verfahren gemäß einem Aspekt der Erfindung

Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bestimmen und Ausgeben zumindest einer Trajektorie eines Gespanns umfassend ein Zugfahrzeug und einen Anhänger mit den Schritten:

Bestimmen bzw. Messen zumindest eines Eingabeparameters, welches von einem Lenkwinkel α des Zugfahrzeugs und/oder einem Knickwinkel γ zwischen einer Zugfahrzeuglängsachse und einer Anhängerlängsachse abhängt,

Bestimmen bzw. Berechnen zumindest einer Trajektorie des Gespanns anhand des zumindest einen Eingabeparameters und eines

Zugfahrzeugparameters und/oder eines Anhängerparameters

Ausgeben der Trajektorie des Gespanns.

Vorzugsweise kann das Eingabedatum bzw. der Eingabeparameter bzw. die Eingabedaten bzw. die Eingabeparameter direkt der Lenkwinkel α und/oder den Knickwinkel γ sein.

Bevorzugte Ausführungsformen des Verfahrens

Vorzugsweise umfaßt das Verfahren die Schritte::

Bestimmen bzw. Berechnen einer Trajektorie des Zugfahrzeugs und/oder einer Trajektorie des Anhängers anhand des zumindest einen Eingabedatums bzw. Eingabeparameters und eines Zugfahrzeugparameters und/oder eines Anhängerparameters

Ausgeben der bestimmten bzw. berechneten Trajektorie des Zugfahrzeugs und/oder der bestimmten bzw. berechneten Trajektorie des Anhängers. Vorzugsweise umfaßt das Verfahren den Schritt:

Ausgeben der Trajektorien des Zugfahrzeugs, des Anhängers und des Gespanns.

In anderen Worten kann anhand des bevorzugten erfindungsgemäßen Verfahrens die Trajektorie des Zugfahrzeugs und die Trajektorie des Anhängers und die Trajektorie des Gespanns ausgegeben werden.

Weiterhin vorzugsweise umfaßt das Verfahren den Schritt:

Ausgeben von Bilddaten zumindest einer Bildaufnahmevorrichtung, wobei den Bilddaten der zumindest einen Bildaufnahmevorrichtung die Trajektorie des Gespanns überlagert ist.

Weiterhin vorzugsweise ist den Bilddaten der zumindest einen Bildaufnahmevorrichtung die bestimmte bzw. berechnete Trajektorie des Zugfahrzeugs und/oder die bestimmte bzw. berechnete Trajektorie des Anhängers überlagert.

In anderen Worten werden anhand des bevorzugten erfindungsgemäßen Verfahrens den Bilddaten die Trajektorie des Zugfahrzeugs und/oder die Trajektorie des Anhängers und die Trajektorie des Gespanns überlagert.

Verfahren gemäß einem Aspekt der Erfindung zum automatischen Bewegen eines Zugfahrzeugs mit daran angeordnetem Anhänger

Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft ein Verfahren zum automatischen Bewegen eines Zugfahrzeugs mit daran angeordnetem Anhänger mit den Schritten:

Abbilden eines Raumes in Fahrtrichtung vor dem Zugfahrzeug mit zumindest einer Bildaufnahmevorrichtung; Ermitteln eines Hindernisses und/oder eines Zielortes anhand der Bilddaten der zumindest einen Bildaufnahmevorrichtung;

Bestimmen zumindest einer Trajektorie des Zugfahrzeugs, des Anhängers und des Gespanns anhand einer

Datenverarbeitungsvorrichtung;

Regeln eines Lenkwinkels α des Zugfahrzeugs derart, daß zumindest eine der Trajektorien des Zugfahrzeugs, des Anhängers und des Gespanns das Hindernis nicht schneidet und/oder den Zielort schneidet.

Der Raum in Fahrtrichtung vor dem Zugfahrzeug ist der Raum, welcher an ein Heck des Zugfahrzeugs und/oder an ein Heck des Anhängers angrenzt. Die Fahrtrichtung ist in diesem Fall die Richtung in Rückwärtsfahrt des Zugfahrzeugs und/oder des Anhängers.

In anderen Worten wird gemäß des Verfahrens der vorliegenden Erfindung die Trajektorie des Zugfahrzeugs und/oder die Trajektorie des Anhängers und/oder die Trajektorie des Gespanns bestimmt und ferner der Lenkwinkel α des Zugfahrzeugs derart geregelt, daß die Trajektorie des Zugfahrzeugs und/oder die Trajektorie des Anhängers und/oder die Trajektorie des Gespanns das Hindernis nicht schneidet und/oder den Zielort schneidet.

Bevorzugte Ausführunqsformen des Verfahrens

Vorzugsweise wird das Zugfahrzeug automatisch angetrieben und/oder der Antrieb des Zugfahrzeugs manuell geregelt.

In anderen Worten kann das Verfahren derart ausgelegt sein, daß die Bewegung, insbesondere die Geschwindigkeit des Zugfahrzeugs von dem Verfahren automatisch geregelt wird, wobei die Fahrerin/der Fahrer lediglich beschränkten Einfluß auf die Bewegung hat. Insbesondere kann gemäß dem bevorzugten Verfahren die Geschwindigkeit des Zugfahrzeugs erhöht werden und verlangsamt werden. Es kann auch möglich sein, daß die Fahrerin/der Fahrer eingreifen und die Geschwindigkeit manuell erhöhen bzw. verlangsamen.

Weiterhin vorzugsweise wird der Schritt des Bestimmens der Trajektorie und/oder der Schritt des Regeins des Lenkwinkels α wiederholt durchgeführt.

In anderen Worten kann die Trajektorie des Zugfahrzeugs und/oder die Trajektorie des Anhängers und/oder die Trajektorie des Gespanns durch Regeln des Lenkwinkels α geändert werden bzw. der Lenkwinkel α angepaßt werden, um eine vorbestimmte Trajektorie zu erhalten. Die notwendigen Schritte können dabei iterativ durchgeführt werden, wobei eine automatische Rückfahrt des Zugfahrzeugs mit daran angeordnetem Anhänger ermöglicht wird.

Computerprogrammprodukt gemäß einem Aspekt der Erfindung

Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft ein Computerprogrammprodukt, insbesondere auf einem computerlesbaren Medium gespeichert oder als Signal verwirklicht, welches, wenn geladen in den Speicher eines Computers und ausgeführt von einem Computer, ein erfindungsgemäßes Verfahren durchführt.

Die obigen Ausführungen zu den Aspekten der Erfindung sind nicht auf die jeweiligen Aspekte der Erfindung eingeschränkt. Vielmehr gelten die Ausführungen jeweils sinngemäß für alle Aspekte der Erfindung.

Kurze Figurenbeschreibung

Bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden anhand begleitender Figuren beispielhaft beschrieben, wobei einzelne Merkmale der beschriebenen bevorzugten Ausführungsformen beliebig miteinander kombiniert werden können. Es zeigt Figur 1 : eine bevorzugte Fahrerassistenzeinrichtung;

Figur 2: eine schematische Draufsicht eines Zugfahrzeugs und eines Anhängers;

Figur 3: eine schematische Ansicht eines Zugfahrzeugs mit daran angeordnetem Anhänger und zumindest einer Trajektorie;

Figur 4: eine schematische Ansicht gemäß Figur 3;

Figur 5: eine schematische Ansicht gemäß Figur 3;

Figur 6: eine schematische Ansicht gemäß Figur 3;

Figur 7: eine schematische Ansicht gemäß Figur 3; Figur 8: eine schematische Ansicht einer bevorzugten

Fahrerassistenzeinrichtung in einem Innenraum eines Fahrzeugs;

Figur 9: eine beispielhafte Darstellung einer Simulation;

Figur 10: eine beispielhafte Darstellung einer Simulation;

Figur 11 : eine beispielhafte Darstellung einer Simulation; Figur 12: eine beispielhafte Darstellung einer Simulation;

Figur 13: eine beispielhafte Darstellung einer Simulation;

Figur 14: eine beispielhafte Darstellung einer Simulation;

Figur 15: eine beispielhafte Darstellung einer Simulation;

Figur 16: eine beispielhafte Darstellung einer Simulation; Figur 17: eine schematische Ansicht eines beispielhaften Systems.

Detaillierte Fiqurenbeschreibunq

Figur 1 zeigt eine bevorzugte Fahrerassistenzeinrichtung 10. Die Fahrerassistenzeinrichtung 10 umfaßt eine Mensch-Maschine-Schnittstelle 12, insbesondere auch graphischer Natur als sogenanntes Graphical User Interface GUI. Die Mensch-Maschine-Schnittstelle 12 ist insbesondere so ausgelegt, eine Ansicht zumindest einer Trajektorie des Zugfahrzeugs und/oder einer Trajektorie des Anhängers und/oder einer Trajektorie des Gespanns einem Fahrer 14 darzustellen. Hierzu kann die Mensch-Maschine-Schnittstelle 12 ein Display, beispielsweise ein TFT-, LCD- Display, usw., umfassen.

Ferner kann die Mensch-Maschine-Schnittstelle 12 über ein akustisches Warn- bzw. Darstellungsmittel, beispielsweise einen Lautsprecher verfügen, welcher ein akustisches Signal ausgeben kann, wenn beispielsweise das Gespann von einer stabilen Lage in eine nicht stabile Lage (siehe unten) übergeht. Ferner kann ein weiteres akustisches Signal ausgegeben werden, falls das Gespann von einem nicht stabilen Zustand in einen beschränkten Zustand und/oder in einen kritischen Zustand (siehe unten) übergeht. Insbesondere können sich diese akustischen Signale unterscheiden. Es ist auch möglich, lediglich in einem beschränkten Zustand und/oder (lediglich) in einem kritischen Zustand ein akustisches Signal auszugeben.

Ferner ist in Figur 1 ein Zugfahrzeug 16 mit einem Anhänger 18 dargestellt. Ein Lenkwinkel α des Zugfahrzeugs 16 kann beispielsweise über einen oder mehrere Sensoren 20 detektiert, insbesondere gemessen werden. Der bzw. die Sensor(en) 20 können auch Bestandteil der Fahrerassistenzeinrichtung 10 sein. Hierbei kann der Sensor 20 beispielsweise in Verbindung mit den Rädern stehen und insbesondere den Lenkwinkel α direkt messen. Beispielsweise kann der Sensor 20 auch in Verbindung mit dem Lenkrad bzw. einem Joystick, usw. als bevorzugtem Lenkgeber stehen und den Lenkausschlag bzw. einen Kippwinkel des Joysticks, usw. messen. Insbesondere kann entweder der Lenkwinkel α direkt oder der Lenkausschlag des Lenkrads an die Fahrerassistenzeinrichtung übergeben werden. Wobei anhand des Lenkradausschlags und/oder der Stellung der Räder der Lenkwinkel α berechnet bzw. ermittelt werden kann und an die Fahrerassistenzeinrichtung 10 übergeben werden kann.

Weiterhin kann ein zusätzlicher Sensor 20 angeordnet sein, um den Knickwinkel γ zwischen einer Längsachse (gezeigt in Figur 2) des Zugfahrzeugs 16 und einer Längsachse (gezeigt in Figur 2) des Anhängers 18 zu bestimmen, insbesondere zu messen.

Hierbei kann der Sensor ein herkömmlicher optischer, akustischer, elektronischer, usw. Sensor sein. Insbesondere kann der Sensor ein Radarsensor sein. Der Sensor 20 kann ein oder mehrere Sensorelemente, insbesondere Sendeelemente und Empfangselemente aufweisen. Ferner kann der Sensor 20 ein oder mehrere Reflektorelemente aufweisen. Der zumindest eine Sensor 20 und/oder das Zumindest eine Reflektorelement kann beispielsweise in die Anhängerkupplung integriert sein.

Wie in Figur 1 weiterhin dargestellt, kann die Fahrerin/der Fahrer den Zustand eines Gespanns 22, umfassend das Zugfahrzeug 16 und den Anhänger 18, anhand der zur Verfügung stehenden Betätigungseinrichtungen, insbesondere Lenkrad, Gaspedal, Bremse, Kupplung (alle nicht gezeigt) beeinflussen. Ebenso kann die Fahrerin/der Fahrer 14 den Zustand des Gespanns 22 über ihre/seine optische, akustischen und/oder haptischen Wahrnehmungskanäle wahrnehmen. Mit Hilfe eines oder mehrerer Sensoren 20 kann der Fahrzeugzustand in Form der Stellung des Lenkrades als bevorzugtem Lenkwinkel α und des Winkels zwischen der Längsachse (gezeigt in Figur 2) des Zugfahrzeugs 16 und der Längsachse (gezeigt in Figur 2) des Anhängers 18 als bevorzugtem Einknickwinkel bzw. Knickwinkel γ erfaßt werden. Diese Daten können von einer Logikeinrichtung 24 als Bestandteil der Fahrerassistenzeinrichtung 10 verarbeitet und ausgewertet werden. Beispielsweise kann von der Logikeinrichtung 24 geprüft werden, ob vorgegebene Werte, insbesondere basierend auf dem Lenkwinkel α und dem Einknickwinkel γ als bevorzugtem Knickwinkel, überschritten wurden, bei denen beispielsweise die Fahrerassistenzeinrichtung 10 keine Unterstützung mehr leisten kann und/oder ein beschränkter und/oder ein kritischer Fahrzustand (beispielsweise bei einer Rückwärtsfahrt) vorkommt.

Die Mensch-Maschine-Schnittstelle 12 stellt als Bestandteil der Fahrerassistenzeinrichtung 10 die Verbindung bzw. Schnittstelle zu der Fahrerin/dem Fahrer 14 her. Die Mensch-Maschine-Schnittstelle 12 kann hierbei eine Komponente 26 zur Berechnung der Trajektorie des Zugfahrzeugs 16 und/oder der Trajektorie des Anhängers 18 und/oder der Trajektorie des Gespanns 22 umfassen. Die Komponente 26 kann auch Bestandteil der Logikeinrichtung 24 sein.

Ferner kann die Mensch-Maschine-Schnittstelle 12 eine

Visualisierungskomponente 28 aufweisen, anhand welcher die berechneten Trajektorie bzw. ein Teil der berechneten Trajektorie insbesondere in einer virtuellen Umgebung dargestellt werden können. Ferner kann die Visualisierungskomponente 28 auch ein Bild einer oder mehrerer Rückfahrkameras 28, 30 einblenden. Diesen Bilddarstellungen können eine oder mehrere Trajektorien ganz oder teilweise überlagert werden. Anhand dieser Information kann die Fahrerin/der Fahrer das Zugfahrzeug 16 vorteilhafterweise in einfacher Weise steuern, um ein gewünschtes Fahrziel zu erreichen. Auch das Fahrziel kann beispielsweise anhand der Visualisierungskomponente 28 dargestellt werden.

Beispielsweise kann die Visualisierungskomponente 28 ein herkömmliches 7-ZoII- Display sein, welches an dem Armaturenbrett (nicht gezeigt) angeordnet ist.

Die Fahrerassistenzeinrichtung 10 kann insbesondere vollständig in einem Gehäuse (nicht gezeigt) untergebracht sein, wobei in dem Gehäuse die Visualisierungskomponente 28 angeordnet ist sowie die Logikeinrichtung 24. Die Logikeinrichtung 24 kann über Schnittstellen (nicht gezeigt) mit den Sensoren 20 verbunden sein. Ferner können weitere herkömmliche Ein- und Ausgänge vorhanden sein, beispielsweise eine Stromzufuhr, usw.. Es ist auch möglich, daß die Mensch-Maschine-Schnittstelle 12 und die Fahrerassistenzeinrichtung 10 identische bzw. einander umfassende Vorrichtungen sind.

Ferner kann die Fahrerassistenzeinrichtung 10 mit einer zusätzlichen Eingabeeinrichtung (nicht gezeigt), beispielsweise einer Tastatur verbunden sein, anhand welcher Fahrzeugabmessungen usw. eingegeben werden können.

Figur 2 zeigt eine schematische Draufsicht des Zugfahrzeugs 16 mit daran angeordnetem Anhänger 18. Das Zugfahrzeug 16 weist eine Vorderachse 34 und eine Hinterachse 36 auf. Das Zugfahrzeug 16 kann aber auch mehrere Vorderachsen 34 bzw. mehrere Hinterachsen 36 aufweisen. Die Vorderachse 34 ist im wesentlichen parallel zu der Hinterachse 36. Ferner ist in Figur 2 schematisch eine Zugfahrzeuglängsachse 38 dargestellt. Die Zugfahrzeuglängsachse ist im wesentlichen senkrecht zu der Vorderachse 34 und der Hinterachse 36. Weiterhin zeigt Figur 2 Vorderräder 40 und Hinterräder 42. Vorzugsweise sind die Vorderräder 40 lenkbar und die Hinterräder 42 starr angeordnet. Die Vorderräder 40 sind unter einem Lenkwinkel α ausgelenkt dargestellt. Weiterhin ist in Figur 2 eine Strecke rzl im wesentlichen parallel zu einer Radachse (nicht gezeigt) der Vorderräder 40 dargestellt. Die Strecke rzl, die Vorderachse 34 und die Fahrzeugzugfahrzeuglängsachse 38 schneiden sich in einem Punkt. Ferner ist in Figur 2 eine Strecke rza dargestellt, welche mit einer Radachse (nicht gezeigt) der Hinterräder 42 zusammenfällt. Die Strecke rzl und die Strecke rza schneiden sich unter dem Lenkwinkel α. Ferner ist in Figur 2 der Abstand Iza der Vorderachse 34 von der Hinterachse 36 sowie der Abstand Izk der Vorderachse 34 von einer Anhängerkupplung 44 dargestellt. Außerdem schneiden sich die Strecke rzl und rza in einem Punkt, dem Koordinatenursprung 46.

Die Darstellung des Zugfahrzeugs 16 und des Anhängers 18 entspricht einem stabilen Zustand des Zugfahrzeugs 16 und des Anhängers 18. Ein stabiler Zustand ist beispielsweise ein Zustand bei dem Zugfahrzeug 16 und der Anhänger 18 gerade ausgerichtet sind (siehe Figur 3) oder auf im wesentlichen konzentrischen Kreisen (siehe Figur 4) fahren. In dem in Figur 2 gezeigten Fall sind das Zugfahrzeug 16 und der Anhänger 18 auf im wesentlichen konzentrischen Kreisen um den Kreismittelpunkt 46 fahrend dargestellt. Der Kreismittelpunkt entspricht bevorzugt dem Koordinatenursprung 46.

Ferner ist in Figur 2 eine Anhängerachse bzw. eine Radachse 48 des Anhängers 18 dargestellt, sowie Räder 50 des Anhängers 18. Zusätzlich zeigt Figur 2 eine Strecke raa, welche im wesentlichen parallel zu Radachse 48 der Räder 50 des Anhängers 18 ist. Da sich das Zugfahrzeug 16 und der Anhänger 18 jeweils auf im wesentlichen konzentrischen Kreisbahnen bewegen, schneidet die Strecke raa den Ursprung 46, d.h. den Schnittpunkt der Strecke rzl und der Strecke rza.

Ferner wird bei einer Bewegung des Gespanns 22 in einem nicht stabilen Zustand der Ursprung 46 mit dem Zugfahrzeug 16 bewegt. Die Trajektorie (siehe unten) des Anhängers 18 bzw. die Trajektorie (siehe unten) des Gespanns 22 wird bevorzugt immer relativ zu diesem Ursprung 46 berechnet und dargestellt. Ebenso wird die Position des Ursprungs 46 verändert, falls der Lenkwinkel α durch Drehen des Lenkrads verändert wird. In diesem Fall wird ebenfalls die Trajektorie (siehe unten) des Anhängers 18 relativ zu dem veränderten Ursprung 46 dargestellt und gleiches gilt in analoger Weise für die Trajektorie (siehe unten) des Gespanns 22. Dies kann auch für Trajektorie (siehe unten) des Zugfahrzeugs 16 gelten.

Weiterhin ist in Figur 2 eine Anhängerlängsachse 52 dargestellt. Die Anhängerlängsachse 52 und die Zugfahrzeuglängsachse 38 schneiden sich am Ort der Anhängerkupplung 44 unter dem Knickwinkel γ.

Weiterhin ist in Figur 2 der Abstand laa der Radachse 48 des Anhängers 18 von der Anhängerkupplung 44 dargestellt. Ferner zeigt Figur 2 eine Vielzahl von Hilfsgrößen, wie z.B. den Hilfswinkel u, den Hilfswinkel v sowie die weiteren Hilfswinkel ß, η und die Hilfslängen Iaa2 und rza2. Dabei beschreibt die Laufvariable u den Winkel, den die Anhängerkupplung des Zugfahrzeugs in Kreisfahrt überstreicht. Alle übrigen Winkel (z.B. Knickwinkel γ und Position) können aus dem Wert für u abgeleitet werden. Die Laufvariable u überstreicht ein Intervall, welches definiert wird durch die aktuelle Konfiguration von α und γ sowie der Länge der darzustellenden Trajektorie des Anhängers.

Um die kinematischen Eigenschaften des Gespanns 22 anhand der Geometrie von Zugfahrzeug 16 und Anhänger 18 zu berechnen, wird das in Figur 2 dargestellte zweispurige Fahrzeugmodell bevorzugt auf ein einspuriges Fahrzeugmodell reduziert. Basierend auf diesem einspurigen Fahrzeugmodell können die Trajektorien des Zugfahrzeugs 16, des Anhängers 18 und des Gespanns 22 berechnet werden, wobei die Bewegung des Gespanns 22 umfassend das Zugfahrzeug 16 und den Anhänger 18 und somit auch die Berechnung aller Trajektorien stark von der Kinematik solcher Gespanne abhängt. Fahrzeuge, welche rückwärts fahren, sind in der Regel sehr langsam. Da der Einfluß der Kinetik auf langsam bewegte Fahrzeuge marginal ist, wurde die Kinetik von Fahrzeugen insbesondere vernachlässigt.

Traiektorie des Zuqfahrzeuqs 16

Die Trajektorie des Zugfahrzeugs 16 beschreibt den (virtuellen oder aktuellen) Weg, den das Zugfahrzeug 16 aufgrund des jeweils aktuellen (und insbesondere konstanten) Lenkwinkels α fahren würde. In Abhängigkeit von den Abmessungen des Zugfahrzeugs 16 und dem Lenkwinkel α wird zunächst der Radius bzw. die Strecke rza wie folgt berechnet:

rzα(α) = — (1 ) tαn(cc)

Mit Hilfe dieses Wertes wird anschließend die Position einer Mitte 54 der Hinterachse 36 des Zugfahrzeugs 16 berechnet:

x² + y² = rzα(α)² . (2)

Ohne Beschränkung der Allgemeinheit sei die Mitte 54 der Hinterachse 36 des Zugfahrzeugs 16 der Bezugspunkt der Trajektorie des Zugfahrzeugs 16. Damit wird durch die Gleichung (2) auch die Trajektorie des Zugfahrzeugs beschrieben, wobei die Trajektorie relativ zu dem Kreismittelpunkt 46 als Ursprung 46 angegeben wird.

Traiektorie des Anhängers 18

Die Trajektorie des Anhängers 18 beschreibt den Weg(virtuellen oder aktuellen), den der Anhänger 18 aufgrund des aktuellen (und insbesondere konstanten) Lenkwinkels α fahren würde. Diese Fahrzeug beweg ung wird durch die Abmessungen des Zugfahrzeugs 16 und den Lenkwinkel α bestimmt. Zur Bestimmung der Bahnkurve wird zunächst die Strecke bzw. der Radius rza berechnet:

rzα(α) = -^- (3) tαn{α)

Aufbauend auf diesem Wert kann der Radius bzw. die Strecke raa wie folgt bestimmt werden:

rzk(ά) = yjrzα(α)² + (lzk -lzα)² (4) und

raa{a) = Jrzk(af -laa² . (5)

Die Berechung der Trajektorie erfolgt insbesondere indirekt, indem zunächst der zu einem gegebenen Winkel u korrespondierende Winkel v berechnet wird. Der Winkel u stellt dabei eine Laufvariable dar, über die die Trajektorie vorausberechnet wird. Abhängig von der Größe des Winkels v können zwei verschiedene Ergebnisse erhalten werden. Gilt die Gleichung I v |< 2 * arctan(_π™J-°_]_oa) , so sieht die Funktion zur Berechnung des Winkels v wie folgt aus:

(6)

Gilt dagegen die Gleichung \ v \> 2*arctan{-^~^) , so wird der Winkel v wie folgt berechnet:

wobei

Izk ein Abstand der Kupplung bzw. der Anhängerkupplung und der Vorderachse des Zugfahrzeugs voneinander ist,

laa der Abstand der Kupplung bzw. der Anhängerkupplung und Achse des Anhängers voneinander ist und

u eine Laufvariable ist.

Diese beiden Fälle resultieren aus der initialen Position von Zugfahrzeug 16 und Anhänger 18. Die Formel (7) wird angewandt, wenn sich der Anhänger 18 innerhalb eines Kreises befindet, der durch die Trajektorie des Zugfahrzeugs 16 beschrieben wird. Ansonsten wird die Formel (6) angewandt.

In Abhängigkeit von den Fahrzeugabmessungen sowie den beiden Winkeln u und α kann die Position des Anhängers bestimmt werden, wie aus Figur 2 ersichtlich. Eine x- als auch eine y-Koordinate einer Mitte 56 der Anhängerachse 48 kann wie folgt berechnet werden:

x(u, a) = rzk(a) * cos(w) + laa * cos(« - v(u, a)) ; (8)

y(u,a) = rzk(a) *sm(u) + laa * sin(u -v(u,a)) . (9)

Für einen bestimmten Winkelbereich von u werden die entsprechenden Positionen der Mitte 56 der Anhängerachse 48 berechnet. Ohne Beschränkung der Allgemeinheit sei die Mitte 56 der Anhängerachse 48 der Bezugspunkt der Trajektorie des Anhängers 18 (relativ zu dem Ursprung 46). Damit kann anhand der Gleichungen (8) und (9) die Trajektorie des Anhängers 18 berechnet werden.

Trajektorie des Gespanns 22

Ein grundlegender kinematischer Zusammenhang (siehe Formel 14 unten) besagt, daß zu jedem Knickwinkel γ ein Lenkwinkel α existiert, so daß der Knickwinkel γ bei Vorwärts- wie Rückwärtsfahrt konstant bleibt. Die Trajektorie des Gespanns 22 beschreibt den (virtuellen oder aktuellen) Weg, den das Gespann 22 aufgrund des jeweils aktuellen (und insbesondere konstanten) Einknickwinkels γ fahren würde. Die Trajektorie des Gespanns 22 ist dabei nicht reaktiv hinsichtlich des Lenkwinkels des Zugfahrzeugs 16. In Abhängigkeit von den Abmessungen des Gespanns 22 und dem Einknickwinkel γ werden zunächst die beiden Strecken bzw. Hilfsgrößen Iaa2 und raa berechnet:

, _ . . Izk -lzα _x

Iαα2{y) = — (10) cos(χ)

und . )

Damit wird schließlich die Position eines oder mehrerer Punkte des Gespanns 22 berechnet, vorzugsweise der Räder 50 des Anhängers 18 und der Mitte 56 der Achse des Anhängers 18:

x² + y² = raa(r)² . (12)

Ohne Beschränkung der Allgemeinheit sei die Mitte 56 der Anhängerachse 48 der Bezugspunkt der Trajektorie des Gespanns. Damit kann durch die Gleichung (12) auch die Trajektorie des Gespanns 22 beschrieben werden.

Abhängigkeit zwischen Lenkwinkel α und Einknickwinkel γ

Es sei der Fall gegeben, daß das Zugfahrzeug 22 mit einem beliebigen aber festen Lenkwinkel α vorwärts auf einer Kreisbahn fährt. Dann wird der Anhänger 18 asymptotisch auf einen im wesentlichen konstanten Knickwinkel γ einschwenken und alle Teile des Gespanns 22 werden sich auf im wesentlichen konzentrischen Kreisbahnen bewegen. Fährt das Zugfahrzeug 16 anschließend mit dem gleichen Lenkwinkel α rückwärts, bleibt der Einknickwinkel γ des Gespanns 22 erhalten. Diese Abhängigkeit zwischen Einknickwinkel γ und im Lenkwinkel α lässt sich funktionell wie folgt beschreiben. Der Einknickwinkel γ wird in Abhängigkeit von Abmessungen des Zugfahrzeugs 16 bzw. des Anhängers 18 und dem Lenkwinkel α wie folgt berechnet:

(laa * cos (arctan(^* tan(αr))) ) f lzk -lza . . . . . γ{a) = - aresin - — — * tan(α) + aretan * tan(a) ( ha \ ha

13)

In Umkehrung dazu wird der Lenkwinkel α in Abhängigkeit von den Abmessungen des Zugfahrzeugs 16 bzw. des Anhängers 18 und dem Einknickwinkel γ wie folgt berechnet:

Da der Radlenkwinkel bzw. der Lenkwinkel α fahrzeugtechnisch bedingt auf das Intervall [-Cc_1110x, a_max] beschränkt ist, gibt es für jedes Gespann 22 mit einachsigem

Anhänger 18 einen zu α_max korrespondierenden beschränkten Einknickwinkel Y_b =l /(^α _mαt) l - Wird dieser beschränkte Einknickwinkel γ_b überschritten, kann das

Gespann 22 insbesondere durch Vorwärtsfahrt gerade ausgerichtet werden. Alternativ kann der Anhänger 18 auch, wenn möglich, abgekoppelt werden und manuell ausgerichtet werden. Außerdem besteht bei Überschreiten des beschränkten Winkels γ_b die Gefahr, daß das Zugfahrzeug 16 gegen eine Deichsel (nicht gezeigt) des Anhängers 18 fährt.

Da der Radlenkwinkel α fahrzeugtechnisch bedingt auf das Intervall [-α_maχ,α_max] beschränkt ist, gibt es für jedes Gespann 22 mit einachsigem Anhänger 18 einen zu α_max korrespondierenden Einknickwinkel γ_b = |γ(α_max)|. Wird dieser charakteristische Einknickwinkel γ_b überschritten, knickt das Gespann 22 in Rückwärtsfahrt immer stärker ein. Das Gespann 22 kann in diesem Fall durch Vorwärtsfahrt gerade ausgerichtet werden. Alternativ kann der Anhänger 18 auch, wenn möglich, abgekoppelt werden und manuell ausgerichtet werden und somit das Gespann 22 wieder ausgerichtet werden. Außerdem besteht bei Überschreiten des beschränkten Winkels γ_b die Gefahr, daß das Zugfahrzeug 16 gegen eine Deichsel (nicht gezeigt) des Anhängers 18 fährt und zwar, wenn der Einknickwinkel größer als ein sogenannter kritischer Winkel ist (siehe unten).

Aufgrund dieser beschränkten Bewegungseigenschaft, wird der Einknickwinkel γ_b als beschränkt bezeichnet. Das Gespann 22 befindet sich damit im Zustand beschränkt.

Hierbei ist jedoch zu beachten, daß je stärker sich der Einknickwinkel diesem charakteristischen Wert (d.h. γ_b) nähert, desto länger wird die benötigte Fahrtstrecke, um das Gespann 22 in Rückwärtsfahrt gerade auszurichten. Um die benötigte Fahrtstrecke für das Geraderichten des Gespannes 22 innerhalb tolerierbarer Grenzen zu halten, sollte der Wert γ_b vorzugsweise deutlich unterschritten werden. Beispielhaft könnte |γ| kleiner als zwischen etwa 0,4^*γ_b bis etwa 0,9^*γ_b gewählt bzw. gehalten werden. Besonders bevorzugt wird |γ| kleiner als oder gleich etwa 0,7*γ_b gewählt bzw. gehalten.

Neben diesem Einknickwinkel γ_b gibt es noch einen weiteren charakteristischen Einknickwinkel, der die Bewegungsmöglichkeiten eines Gespanns 22 einschränkt. Für jedes Gespann 22 mit Starrdeichselanhänger gibt es einen charakteristischen Einknickwinkel γ_cri_t bei dessen Erreichen eine Kollision zwischen Zugfahrzeug 16 und Anhänger 18 droht. In diesem Fall wird der Zustand des Gespanns 22 als kritisch bezeichnet.

Vorteilhafterweise kann anhand der berechneten und dargestellten Trajektorien die Fahrerin/der Fahrer ein Zugfahrzeug 16 mit einem einachsigen Anhänger 18 kontrolliert steuern und das zukünftige Verhalten des Gespanns 22 vorhersehen. Insbesondere vorteilhafterweise können mit Hilfe der Fahrerassistenzeinrichtung mögliche Lenkfehler anhand der dargestellten Trajektorien unmittelbar erkannt werden, noch bevor sie sich auf den Einknickwinkel γ auswirken. Durch Drehen des Lenkrads bzw. Kippen des Joysticks reagiert die Fahrerassistenzeinrichtung im wesentlichen in Echtzeit mit einer veränderten Lage der Trajektohe des Zugfahrzeugs 16 und/oder einer veränderten Lage der Trajektohe des Anhängers 18. Dies trifft insbesondere für den Fall zu, daß sich das Zugfahrzeug 16 nicht bewegt. Die Trajektorie des Gespanns 22 ist jedoch von einer Änderung des Lenkwinkels unabhängig, so daß in diesem Fall, d.h. bei unbewegtem Zugfahrzeug 16 (und somit unbewegtem Gespann 22) die Lage der Trajektorie des Gespanns 22 ebenfalls unbeweglich ist.

Die Fahrerin/Fahrer kann anhand der dargestellten Trajektorien insbesondere auch den Zustand des Gespanns 22 erkennen. Hierbei werden insbesondere fünf Zustände unterschieden: ein stabiler Zustand, ein kritischer Zustand, ein ausrichtender Zustand, ein beschränkter Zustand und ein einknickender Zustand (siehe unten), von denen nur einer oder mehrere bestimmt und/oder ausgegeben werden können.

Beispielhaft können die 5 möglichen Gespannzustände wie folgt definiert sein:

stabil: Der Zustand eines Gespanns wird als stabil bezeichnet, wenn das

Zugfahrzeug und der Anhänger gerade ausgerichtet sind oder sich auf konzentrischen Kreisbahnen bewegen. Das Gespann fährt dann mit einem konstanten Einknickwinkel γ und dem dazu korrespondierenden Radlenkwinkel α(γ).

einknickend: Der Zustand eines Gespanns wird als einknickend bezeichnet, wenn der Betrag des Einknickwinkels während der Fahrt größer wird.

ausrichtend: Der Zustand eines Gespanns wird als ausrichtend bezeichnet, wenn der Betrag des Einknickwinkels während der Fahrt kleiner wird.

beschränkt: Der Zustand eines Gespanns mit Starrdeichselanhänger wird als beschränkt bezeichnet, wenn der Betrag des Einknickwinkels größer oder gleich dem Wert γ_b ist.

kritisch: Der Zustand eines Gespanns wird als kritisch bezeichnet, wenn der

Betrag des Einknickwinkels größer oder gleich dem Wert γ_crit ist, bei dem eine Kollision zwischen Zugfahrzeug und Anhänger durch überknicken droht.

Hierbei sind die vorgenannten fünf Zustände nicht durch die obigen Begriffe beschränkt. Vielmehr ermöglichen die Begriffe insbesondere eine semantische Unterscheidung der fünf Zustände, wobei auch abweichende Begriffe verwendet werden können. Insbesondere kann beispielsweise der beschränkte Zustand als kritischer Zustand bezeichnet werden und der kritische Zustand als beschränkter Zustand. Figur 3 zeigt eine schematische Ansicht eines Gespanns 22 mit einem Zugfahrzeug 16 und einem Anhänger 18. Ferner ist in Figur 3 schematisch eine Trajektorie 58 des Zugfahrzeugs 16 dargestellt. Ebenso ist eine Trajektorie 60 des Anhängers 18 dargestellt. Figur 3 zeigt schematisch einen stabilen Zustand des Gespanns 22, wie er beispielsweise entsteht, wenn das Gespann geradeaus nach vorne fährt. Folglich sind die Trajektorie 58 des Zugfahrzeugs 16 und die Trajektorie 60 des Anhängers 18 aufeinanderliegend dargestellt. In dem stabilen Zustand kann das Gespann 22 sowohl vorwärts als auch rückwärts fahren, ohne daß sich der Zustand ändert, d.h. die Trajektorien 58, 60 würden ihre Position und Form ebenfalls beibehalten.

Ferner ist die Trajektorie (nicht gezeigt) des Gespanns 22 deckungsgleich mit der Trajektorie 58 des Zugfahrzeugs 16 und der Trajektorie 60 des Anhängers 18, wodurch die Trajektorie des Gespanns 22 in Figur 3 durch die Trajektorien 58, 60 des Zugfahrzeugs 16 und des Anhänger 18 verdeckt ist und somit insbesondere nicht abgebildet ist.

Figur 4 zeigt das Gespann 22 ebenfalls in einem stabilen Zustand, wobei sich das Gespann jedoch im wesentlichen auf einer Kreisbahn bewegt. In dem stabilen Zustand kann das Gespann 22 sowohl vorwärts als auch rückwärts fahren, ohne daß sich der Zustand ändert. Analog wie in Figur 3 überlagern sich Trajektorien 58, 60. Die Trajektorien 58, 60 stellen insbesondere konzentrische Kreise dar. Der in Figur 4 gezeigte stabile Zustand wird beispielsweise dadurch erhalten, daß das Zugfahrzeug 16 und der Anhänger 18 auf im wesentlichen konzentrischen Kreisen fahren, wodurch die Trajektorien 58, 60 ebenfalls im wesentlichen konzentrisch angeordnet sind. Besitzen die Trajektorien des Anhängers 16 und des Gespanns 22 den gleichen Bezugspunkt (beispielsweise die Mitte 56 der Anhängerachse 52), liegt auch die Trajektorie des Gespanns (nicht gezeigt) auf dem gleichen konzentrischen Kreis, d.h. die Trajektorie 60 des Anhängers 18 und die Trajektorie (nicht gezeigt) des Gespanns 22 sind im wesentlichen deckungsgleich.

Formal ist der in Figuren 3 und 4 dargestellte Zustand wie folgt definiert. Mit Hilfe der Gleichung (14) wird zu dem jeweils aktuellen Einknickwinkel γ der korrespondierende Lenkwinkel a_soll berechnet. Ist für diesen Winkel sowohl die Bedingung a = a_soll als auch die Bedingung \ γ \≤ γ_b (und somit auch die Bedingung \ γ \≤ γ_crit ) erfüllt, wird der Fahrzeugzustand d.h. der Zustand des Gespanns 22 als stabiler Zustand bezeichnet.

Figur 5 zeigt das Gespann 22 in einem beschränkten Zustand. Insbesondere ist in Figur 5 das Gespann 22 mit Zugfahrzeug 16 und Anhänger 18 sowie die Trajektorie 58 des Zugfahrzeugs 16, die Trajektorie 60 des Anhängers 18 und eine Trajektorie 62 des Gespanns 22 dargestellt. Die Trajektorie 62 ist zur besseren Sichtbarkeit anhand einer durchbrochenen Linie umgrenzt. Befindet sich die Trajektorie 60 des Anhängers 18 bei beliebigem Lenkwinkel α stets auf bzw. innerhalb der Trajektorie 62 des Gespanns 22, so kann das Gespann 22 in Rückwärtsfahrt nicht mehr gerade gerichtet werden. Vielmehr knickt das Gespann 22 immer stärker ein, mit der Gefahr, daß das Zugfahrzeug 16 gegen die Deichsel (nicht gezeigt) des Anhängers 18 fährt. Um diesen Zustand besonders hervorzuheben, kann beispielsweise die Farbe der Trajektorie 60 des Anhängers 18 geändert werden, beispielsweise von Grün zu Orange. Zusätzlich oder alternativ kann die Trajektorie 60 des Anhängers 18 blinkend dargestellt werden und/oder ein Warnsignal in Form eines optischen und/oder akustischen Signals ausgegeben werden.

Für jedes Gespann mit Starrdeichselanhänger gibt es einen charakteristischen Einknickwinkel y_crit , bei dessen Erreichen eine Kollision zwischen Zugfahrzeug 16 und Anhänger 18 droht. In diesem Fall wird der Zustand des Gespanns 22 als kritisch bezeichnet. Um diesen drohenden Zustand besonders hervorzuheben, kann beispielsweise die Farbe der Trajektorie 60 des Anhängers 18 geändert werden, beispielsweise von Orange zu Rot. Zusätzlich oder alternativ kann die Trajektorie 60 des Anhängers 18 blinkend dargestellt werden und/oder ein Warnsignal in Form eines optischen und/oder akustischen Signals ausgegeben werden. Formal ist der kritische Zustand durch die Bedingung \ γ \≥ γ_crit gekennzeichnet.

Figur 6 zeigt das Gespann 22 in einem ausrichtenden Zustand. Befindet sich die Trajektorie 60 des Anhängers 18 zwischen der Längsachse 52 des Anhängers 18 und der Trajektorie 62 des Gespanns 22, verkleinert sich der Einknickwinkel γ. Dieser Zustand liegt ebenfalls vor, wenn sich die Längsachse 52 des Anhängers 18 zwischen der Trajektorie 60 des Anhängers 18 und der Trajektorie 62 des Gespanns 22 befindet (dies ist jedoch nicht dargestellt). In diesem Zustand sinkt während der Rückwärtsfahrt die Wahrscheinlichkeit, in den beschränkten oder den kritischen Zustand zu gelangen.

Formal ist der ausrichtende Zustand durch die Bedingung \ γ \≤ γ_b gekennzeichnet. Zudem verkleinert sich der Einknickwinkel \ γ \ , während der Rückwärtsfahrt.

Figur 7 zeigt einen einknickenden Zustand des Gespanns 22. Befindet sich die Trajektorie 62 des Gespanns 22 zwischen der Längsachse 52 des Anhängers 18 und der Trajektorie 60 des Anhängers 18, vergrößert sich der Einknickwinkel γ. In diesem Zustand steigt die Wahrscheinlichkeit, in den beschränkten und/oder den kritischen Zustand zu gelangen.

Werden die eine oder mehrere Trajektorie(n) 58, 60, 62 z.B. in das Bild einer Rückfahrkamera 30, 32 eingeblendet, kann die Fahrerin/der Fahrer mit Hilfe der Mensch-Maschine-Schnittstelle 12 ein bestimmtes Fahrziel anvisieren und dieses Fahrziel mit hoher Präzision erreichen. Befindet sich das gewünschte Fahrziel ohne Beschränkung der Allgemeinheit auf der linken Seite der Trajektorie 62 des Gespanns 22, muß die Fahrerin/der Fahrer die Trajektorie 60 des Anhängers 18 durch Drehen des Lenkrades im linken Bereich des Fahrziels positionieren. Die Fahrerin/der Fahrer erhält von der Mensch-Maschine-Schnittstelle 12 eine unmittelbare Rückmeldung, in dem sich in Abhängigkeit von der Lenkradstellung die Lage der Trajektorie 60 des Anhängers 18 in Echtzeit verändert.

Während der Rückwärtsfahrt bewegt sich die Trajektorie 62 des Gespanns 22 dann ebenfalls nach links. Sobald die Trajektorie 62 des Gespanns 22 exakt auf das gewünschte Fahrziel zuläuft oder gar durch das gewünschte Fahrziel hindurch läuft, muß die Fahrerin/der Fahrer die Trajektorie 60 des Anhängers 18 durch Drehen des Lenkrades deckungsgleich mit der Trajektorie 62 des Gespanns 22 bringen. Auch hier erhält der Fahrer eine unmittelbare Rückmeldung durch die Mensch-Maschine-Schnittstelle 12. Das Gespann 22 befindet sich dann im stabilen Zustand. Insgesamt führt die Mensch-Maschine-Schnittstelle 12 dazu, daß die Fahrerin/der Fahrer das Gespann 22 insbesondere bei schwierigen rückwärtigen Fahrmanövern sicherer beherrscht. So können unfallträchtige Situationen wie z.B. zu starkes Einknicken des Gespanns 22 frühzeitig erkannt und Beschädigungen des Zugfahrzeugs vermieden werden. Durch den Einsatz einer Rückfahrkamera 30, 32 kann die Fahrerin/der Fahrer zudem den Bereich hinter dem Gespann 22 beobachten und bei Auftreten von Hindernissen entsprechend reagieren.

Figur 8 zeigt eine Innenansicht eines Fahrzeugs mit einer an einem Armaturenbrett 64 angeordneten bevorzugten Mensch-Maschine-Schnittstelle 12. Die Mensch-Maschine-Schnittstelle 12 hat eine Visualisierungskomponente 28 in Form eines Displays 28. Auf dem Display 28 sind eine schematische Ansicht eines Gespanns 22 sowie beispielhaft drei Trajektorien 58, 60 und 62 abgebildet. Ferner weist die Mensch-Maschine-Schnittstelle 12 eine zusätzliche Eingabeeinrichtung 66 in Form von Tasten 66 auf.

Alternativ zur Darstellung aller drei Trajektorien 58, 60, 62 kann es vorteilhaft sein, um Ablenkung und Streß von der Fahrerin/dem Fahrer abzuwenden, die ausgebende Information zu minimieren. Insbesondere kann es vorteilhaft sein, lediglich die Trajektorie 60 des Anhängers 18 sowie die Trajektorie 62 des Gespanns 22 darzustellen.

Ausgehend von der Trajektorie 60 des Anhängers 18 und der Trajektorie 62 des Gespanns 22 kann der Anhänger vorteilhafterweise effizient kontrolliert werden. Durch Drehen des Lenkrads kann die Fahrerin/der Fahrer die Trajektorie 60 des Anhängers 18 dorthin bewegen, wo sie/er hinfahren will.

Anhand der Fahrerassistenzeinrichtung ist eine Fahrerin/ein Fahrer fähig, ein Zugfahrzeug 16 mit daran angeordnetem Anhänger 18 zu kontrollieren und insbesondere das zukünftige Verhalten des Gespanns 22, d.h. des Gelenkfahrzeugs vorherzusehen. Der besondere Vorteil der Fahrerassistenzeinrichtung ist die Möglichkeit, Steuerfehler wahrzunehmen, bevor diese tatsächlich entstehen und einen Einfluß auf den Knickwinkel γ haben. Dazu Wird das zukünftige Verhalten des Gespanns 22 und/oder des Zugfahrzeugs 16 und/oder des Anhängers 18 im wesentlichen in Echtzeit dargestellt. Weiterhin vorteilhafterweise kann die Fahrerin/der Fahrer exakt die Position ansteuern bzw. anzielen, zu welcher er/sie fahren möchte.

Besonders vorteilhafterweise können insbesondere unerfahrene Fahrer ein Zugfahrzeug 16 und einen Anhänger 18 in effektiver und effizienter Weise in alltäglichen Situationen kontrollieren, insbesondere um rückwärts um Ecken zu fahren oder rückwärts in einen Parkplatz einzuparken. Weiterhin vorteilhafterweise ist die Adaptionszeit sehr gering, welche benötigt wird, damit auch unerfahrene Fahrer die Fahrerassistenzeinrichtung bedienen können und sich von der Fahrerassistenzeinrichtung leiten lassen zu können. Insbesondere ist es den meisten Fahrern möglich, innerhalb von Minuten mit der Fahrerassistenzeinrichtung 10 umzugehen. Somit verbessert die Fahrerassistenzeinrichtung 10 die Fahrresultate erheblich, wobei Fahrer insbesondere ein Ausbrechen bzw. Schlenkern und ein Querstellen des Anhängers 18 verhindern können.

Weitere Vorteile und die Arbeitsweise der vorgestellten Mensch-Maschine- Schnittstelle 12 sollen anhand zweier typischer Fahrmanöver verdeutlicht werden.

Geradeaus rückwärts:

Ist das Gespann 22 gerade ausgerichtet, bildet die Trajektorie 62 des Gespanns 22 eine Gerade. Die Fahrerin/der Fahrer muß das Gespann 22 lediglich in einen stabilen Zustand bringen (siehe oben).

Rückwärts um eine Ecke:

Ist das Gespann 22 ohne Beschränkung der Allgemeinheit gerade ausgerichtet, muß das Gespann 22 zunächst auf den gewünschten Kurvenradius eingeknickt werden (siehe oben).

Wird während der Rückwärtsfahrt der gewünschte Kurvenradius erreicht, so ist das Gespann 22 in einen stabilen Zustand zu bringen (siehe oben). Unmittelbar vor erreichen des Kurvenausgangs ist damit zu beginnen, das Gespann 22 wieder gerade auszurichten (siehe oben). Sobald das Gespann 22 wieder gerade ausgerichtet ist, kann die Fahrerin/der Fahrer das Gespann 22 wieder in den stabilen Zustand (siehe oben) bringen.

Aber auch unabhängig von einer bestimmten Fahraufgabe kann ein Gespann 22 sehr effizient mit Hilfe der Trajektorien 60, 62 des Anhängers 18 und des Gespanns 22 gesteuert werden. Für die Fahrerin/den Fahrer stellt sich die Bedienung der Mensch-Maschine-Schnittstelle 12 dar, als ob zwischen der Trajektorie 62 des Gespanns 22 und der Trajektorie 60 des Anhängers 18 ein Gummiband gespannt ist. Je stärker man dieses Gummiband spannt, indem man die Trajektorie 60 des Anhängers 18 durch Drehen des Lenkrades von der Trajektorie 62 des Gespanns 22 entfernt, desto schneller knickt das Gespann 22 in Richtung der Trajektorie 60 des Anhängers 18 ein. Dies wird nachfolgend weiter erläutert.

In den nachfolgend dargestellten Abbildungen von Simulationen (beispielsweise Figuren 10 bis 16) wird die Trajektorie 60 des Anhängers 18 in das Bild der Rückfahrkamera eingeblendet. Die Anordnung der Simulation ist beispielhaft in Figur 9 dargestellt. Die Trajektorie 60 des Anhängers ist in den nachfolgenden Figuren als unterbrochene Linie dargestellt bzw. von unterbrochenen Linien umgrenzt. Die Trajektorie 60 des Anhängers 18 kann in dem Computerdisplay 28 (siehe Figur 8) beispielsweise grün dargestellt werden. Diese Trajektorie 60 ist dabei reaktiv hinsichtlich der Lenkradstellung. In Abhängigkeit des Lenkwinkels ändert sich sowohl die Form als auch die Lage der Trajektorie 60 des Anhängers 18.

Die Trajektorie 62 des Gespanns 22 wird in Form zweier Kurven 62 in das Bild der Rückfahrkamera eingeblendet. In dem Computerdisplay 28 kann die Trajektorie des Gespanns beispielsweise blau dargestellt werden. Diese beiden Kurven 62 beschreiben dabei den Fahrweg des linken bzw. rechten Rades 50 des Anhängers 18 und beschreiben damit die Fläche, die die Achse 48 des Anhängers 18 während der Rückwärtsfahrt überstreicht. Die Trajektorie 62 des Gespanns 22 ist nicht reaktiv hinsichtlich der Lenkradstellung. Sie ändert ihre Form und Lage ausschließlich in Abhängigkeit des Einknickwinkels, d.h. ausschließlich, wenn das Gespann 22 in Bewegung ist.

Im Folgenden wird die Anwendung des Assistenzsystems anhand einiger typischer Fahrmanöver erläutert.

Stabil geradeaus Rückwärtsfahren

Ist das Gespann 22 gerade ausgerichtet, beträgt der Einknickwinkel 0 Grad. Daher wird die Trajektorie 62 des Gespanns 22 durch zwei Geraden 62 (die beispielsweise blau dargestellt werden können) gebildet, die jeweils in den Reifenaufstandspunkten des Anhängers beginnen. Dies ist beispielhaft in Figur 10 dargestellt. Möchte der Fahrer/die Fahrerin das Gespann 22 stabil geradeaus rückwärts fahren, so muß das Lenkrad so gesteuert werden, daß die Trajektorie 60 des Anhängers 18

(die beispielsweise grün dargestellt werden kann) mittig zwischen den beiden Geraden der Gespanntrajektorie 62 liegt. Anschließend kann das Gespann 22 ohne weitere Lenkbewegungen stabil geradeaus rückwärts gefahren werden.

Stabil in einer Kurve fahren

Sei der Fall gegeben, daß ein Gespann 22 mit dem Winkel γ in einer Linkskurve eingeknickt ist. Möchte der Fahrer/die Fahrerin das Gespann 22 mit dem aktuellen Einknickwinkel γ stabil rückwärts fahren, so muß das Lenkrad so gesteuert werden, daß die Trajektorie 60 des Anhängers 18

mittig zwischen den beiden Kurven der Gespanntrajektorie 62 liegt, was beispielsweise in Figur 11 dargestellt ist. Anschließend kann das Gespann 22 ohne weitere Lenkbewegungen stabil in der Kurve rückwärts gefahren werden.

Gezieltes Rückwärtsfahren Mit Hilfe der Trajektorien 62, 60 des Gespanns 22 und des Anhängers 18 ist es möglich, das Gespann 22 gezielt in Richtung eines gewünschten Fahrzieles einzuknicken und anschließend im stabilen Zustand exakt in Richtung des anvisierten Fahrziels rückwärts zu fahren. Der Einsatz des Fahrerassistenzsystems wird im Folgenden anhand eines beispielhaften Einparkmanövers beschrieben.

Sei der Fall gegeben, daß ein Gespann 22 mit Starrdeichselanhänger rückwärts in eine Parktasche 68 eingeparkt werden soll. In Figur 12 sind drei parallel liegende Parktaschen 68 erkennbar. Entsprechend der dort dargestellten Gespanntrajektorie 62 würde das Gespann 22 in Richtung der mittleren Parktasche 68 rückwärts fahren.

Möchte der Fahrer, ausgehend von der in Figur 12 dargestellten Fahrsituation, statt in die mittlere Parktasche 68 in die rechte Parktasche 68 einparken, so kann das Fahrerassistenzsystem auf folgende Art und Weise eingesetzt werden.

Zunächst einmal ist das Fahrzeug so zu steuern, daß die Trajektorie 60 des Anhängers 18 auf das gewünschte Fahrziel zuläuft, wie dies in Figur 13 beispielhaft dargestellt ist. Während der Rückwärtsfahrt wandert die Trajektorie 62 des Gespanns 22 in Richtung der Trajektorie 60 des Anhängers 18. Diesen Wirkungszusammenhang kann man sich anhand einer so genannten Gummibandmetapher vorstellen. Mit der Anhängertrajektorie 60 wird die Gespanntrajektorie 62 während der Rückwärtsfahrt in die vom Fahrer gewünschte Fahrtrichtung gezogen. Dieser Wirkungszusammenhang stellt sich wie ein Gummiband zwischen den beiden Trajektorien 60, 62 dar. Je größer die Entfernung zwischen den beiden Trajektorien 60, 62, desto stärker wird dieses virtuelle Gummiband gespannt und desto schneller schwenkt der Anhänger 18 in die vom Fahrer gewünschte Fahrtrichtung ein.

Hat das Gespann die vom Fahrer gewünschte Fahrtrichtung eingenommen, wird das Gespann 22 in den stabilen Zustand gesteuert, indem die Trajektorie 60 des Anhängers 18 durch Drehen des Lenkrades deckungsgleich zur Trajektorie 62 des Gespanns 22 gebracht wird, wie dies beispielhaft in Figur 14 dargestellt ist. Anschließend fährt das Gespann 22 stabil auf das gewünschte Fahrziel zu.

Alternativ oder zusätzlich kann auch die Trajektorie des Zugfahrzeugs dargestellt werden, wobei in diesem Fall der obige Vergleich mit einem virtuellen Gummiband zwischen der Gespannstrajektorie 62 und der Anhängertrajektorie 60 nicht mehr möglich ist. Vielmehr ergibt sich der umgekehrte Effekt, d.h. falls die Gespannstrajektorie 62 und die Zugfahrzeugtrajektorie weit voneinander entfernt sind, bewegen sie sich schneller auseinander, als wenn die beiden Trajektorien nah beieinander angeordnet sind.

Weiterhin kann eine an dem Anhänger 18 angebaute Rückfahrkamera technisch bedingt einen eingeschränkten horizontalen und/oder vertikalen Kameraöffnungswinkel aufweisen. Bei sehr engen Kurvenfahrten kann daher der Fall auftreten, daß die Trajektorie 60 des Anhängers 18 (und/oder die Trajektorie 58 des Zugfahrzeugs 16) tatsächlich nicht mehr im Sichtbereich der Kamera liegt. In anderen Worten würde die Überlagerung der Trajektorie 60 (bzw. 58) außerhalb des anhand des Computerdisplays angebildeten Bereichs sein. Um dem Fahrer eine Hilfestellung zu geben, wo sich die nicht abbildbare Trajektorie(n) 60 und/oder 58 befindet/befinden, kann vorzugsweise im rechten bzw. linken Bereich des Displays ein Symbol, z.B. ein Pfeil als bevorzugtes Hinweiszeichen 70, 72, eingeblendet sein, wie dies in Figuren 15 und 16 beispielhaft dargestellt ist.

Wenn die Trajektorie 60 des Anhängers 18 rechts von der Trajektorie 62 des Gespanns 22 liegt, so wird im rechten Bereich des Displays 28 ein Symbol 70, vorzugsweise ein nach rechts weisender Pfeil 70, eingeblendet. Der Fahrer wird damit angeleitet, das Lenkrad soweit nach rechts zu drehen, bis die Trajektorie 60 des Anhänger 18 wieder sichtbar ist und insbesondere das Gespann 22 wieder im stabilen Zustand ist und damit die Trajektorie 60 des Anhängers 18 deckungsgleich mit der Trajektorie 62 des Gespanns 22 ist. Insbesondere, wenn das Lenkrad so weit nach links eingeschlagen ist, daß die Trajektorie 60 des Anhängers 18 nicht mehr im Sichtbereich des Displays 28 liegt, wird der Fahrer durch das Symbol 70 angeleitet, das Lenkrad nach rechts zu drehen.

Wenn die Trajektorie 60 des Anhängers 18 links von der Trajektorie 62 des Gespanns 22 liegt, so wird im linken Bereich des Displays

28 ein Symbol 72, vorzugsweise ein nach links weisender Pfeil 72, eingeblendet. Der Fahrer wird damit angeleitet, das Lenkrad soweit nach links zu drehen, bis die Trajektorie 60 des Anhänger 18 wieder sichtbar ist und insbesondere bis das Gespann 22 wieder im stabilen Zustand ist und damit die Trajektorie 60 des Anhängers 18 deckungsgleich mit der Trajektorie 62 des Gespanns 22 ist. Insbesondere wenn das Lenkrad so weit nach rechts eingeschlagen ist, daß die Trajektorie 60 des Anhängers 18 nicht mehr im Sichtbereich des Displays 28 liegt, wird der Fahrer durch das Symbol angeleitet, das Lenkrad nach links zu drehen.

Die Farbe des jeweiligen Symbols 70, 72 kann in folgender Art und Weise bestimmt werden:

Gilt die Bedingung |γ| < c*γ_b , so besitzt das Symbol 70, 72 vorzugsweise eine positiv wirkende Farbe, vorzugsweise grün. Der Faktor c kann dabei im Bereich zwischen etwa 0 und etwa 1 liegen, besitzt jedoch vorzugsweise den Wert gleich etwa 0,7. Mit der beschriebenen Farbwahl wird dem Fahrer angezeigt, daß sich das Gespann 22 in Rückwärtsfahrt kontrolliert fahren lässt.

Gilt dagegen die Bedingung c*γ_b <|γ| < d*γ_c„( , so besitzt das Symbol 70, 72 eine warnende Farbe, vorzugsweise orange. Der Faktor d kann dabei im Bereich zwischen etwa — ^- und etwa 1 liegen, besitzt jedoch vorzugsweise einen Wert

Ycril etwa in der Mitte dieses Intervalls. Mit der beschriebenen Farbwahl wird dem Fahrer angezeigt, daß sich das Gespann 22 in Rückwärtsfahrt nur noch beschränkt kontrolliert fahren lässt.

Gilt dagegen die Bedingung d*γ_OTf <|γ|, so besitzt das Symbol 70, 72 eine alarmierende Farbe, vorzugsweise rot. Mit der beschriebenen Farbwahl wird dem Fahrer angezeigt, daß eine Kollision zwischen Zugfahrzeug 16 und Anhänger 18 droht. Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die obigen Ausführungen bevorzugter Ausführungsformen beschränkt. Insbesondere umfaßt die Erfindung weitere Ausgestaltungen, beispielsweise mehr oder weniger Information auf der Visualisierungskomponente 28 darzustellen. Weiterhin können ein oder mehrere Hindernisse automatisch erkannt werden und eine Kollision vorhergesehen und/oder ein entsprechendes Signal, insbesondere ein Warnsignal ausgegeben werden. Ebenso kann die Fahrerassistenzeinrichtung 10 ausgelegt sein, Trajektorien zweiachsiger Anhänger mit Drehschwalmlenkung und einem Sattelschlepper darzustellen.

Bezugnehmend auf Figur 17 wird ein beispielhaftes System zum Implementieren der Erfindung beschrieben. Ein beispielhaftes System umfaßt eine universelle Rechnereinrichtung in der Form einer herkömmlichen Rechnerumgebung 120 z.B. ein "personal Computer" (PC) 120, mit einer Prozessoreinheit 122, einem Systemspeicher 124 und einem Systembus 126, welcher eine Vielzahl von Systemkomponenten, unter anderem den Systemspeicher 124 und die Prozessoreinheit 122 verbindet. Die Prozessoreinheit 122 kann arithmetische, logische und/oder Kontrolloperationen durchführen, indem auf den Systemspeicher 124 zugegriffen wird. Der Systemspeicher 124 kann Informationen und/oder Instruktionen zur Verwendung in Kombination mit der Prozessoreinheit 122 speichern. Der Systemspeicher 124 kann flüchtige und nichtflüchtige Speicher, beispielsweise "random access memory" (RAM) 128 und "Nur-Lesespeicher" (ROM) 130 beinhalten. Ein Grund-Eingabe-Ausgabe-Sytem (BIOS), das die grundlegenden Routinen enthält, welche helfen, Informationen zwischen den Elementen innerhalb des PCs 120, beispielsweise während des Hochfahrens, zu transferieren, kann in dem ROM 130 gespeichert sein. Der Systembus 126 kann eine von vielen Busstrukturen sein, unter anderem ein Speicherbus oder ein Speichercontroller, ein peripherer Bus und ein lokaler Bus, welcher eine bestimmte Busarchitektur aus einer Vielzahl von Busarchitekturen verwendet.

Der PC 120 kann weiterhin ein Festplattenlaufwerk 132 zum Lesen oder Schreiben einer Festplatte (nicht gezeigt) aufweisen und ein externes Disklaufwerk 134 zum Lesen oder Schreiben einer entfernbaren Disk 136 bzw. eines entfernbaren Datenträgers. Die entfernbare Disk kann eine magnetische Disk bzw. eine magnetische Diskette für ein magnetisches Disklaufwerk bzw. Diskettenlaufwerk oder eine optische Diskette wie z.B. eine CD-ROM für ein optisches Disklaufwerk sein. Das Festplattenlaufwerk 132 und das externe Disklaufwerk 134 sind jeweils mit dem Systembus 126 über eine Festplattenlaufwerkschnittstelle 138 und eine externe Disklaufwerkschnittstelle 140 verbunden. Die Laufwerke und die zugeordneten computerlesbaren Medien stellen einen nichtflüchtigen Speicher computerlesbarer Instruktionen, Datenstrukturen, Programm-Modulen und anderer Daten für den PC 120 zur Verfügung. Die Datenstrukturen können die relevanten Daten zum Implementieren eines wie oben beschriebenen Verfahrens aufweisen. Obwohl die beispielhaft beschriebene Umgebung eine Festplatte (nicht gezeigt) und eine externe Disk 142 verwendet, ist für den Fachmann offensichtlich, daß andere Typen computerlesbarer Medien, welche computerzugreifbare Daten speichern können, in der beispielhaften Arbeitsumgebung verwendet werden können, wie z.B. magnetische Kassetten, Flash-Memory Karten, digitale Videodisketten, Random- Access-Speicher, Nur-Lesespeicher, usw..

Eine Vielzahl von Programm-Modulen, insbesondere ein Betriebssystem (nicht gezeigt) ein oder mehrere Applikationsprogramme 144, oder Programm-Module (nicht gezeigt) und Programmdaten 146, können auf der Festplatte, der externen Disk 142, dem ROM 130 oder dem RAM 128 gespeichert werden. Die Applikationsprogramme können zumindest einen Teil der Funktionalität, wie in Figur 17 gezeigt, umfassen.

Ein Benutzer kann Kommandos und Information, wie oben beschrieben, in den PC 120 anhand von Eingabevorrichtungen, wie z.B. einer Tastatur bzw. eines Keyboards 148 und einer Computermaus bzw. einem Trackball 150 eingeben. Andere Eingabevorrichtungen (nicht gezeigt) können ein Mikrofon und/andere Sensoren, einen Joystick, ein Spielpolster bzw. -kissen, einen Scanner oder ähnliches umfassen. Diese oder andere Eingabevorrichtungen können mit der Prozessoreinheit 122 anhand einer seriellen Schnittstelle 152 verbunden sein, welche mit dem System 126 gekoppelt ist, oder können anhand anderer Schnittstellen, wie z.B. einer parallelen Schnittstelle 154, eines Spieleports oder eines universellen seriellen Busses (USB) verbunden sein. Weiterhin kann Information mit einem Drucker 156 gedruckt werden. Der Drucker 156 und andere parallele Eingabe/Ausgabevorrichtungen können mit der Prozessoreinheit 122 durch die parallele Schnittstelle 154 verbunden sein. Ein Monitor 158 oder andere Arten von Anzeigevorrichtung(en) ist/sind mit dem Systembus 126 mittels einer Schnittstelle, wie z.B. eines VideoeingangΛausgangs 160 verbunden. Zusätzlich zu dem Monitor kann die Rechnerumgebung 120 andere periphere Ausgabevorrichtungen (nicht gezeigt) wie z.B. Lautsprecher oder akustische Ausgänge umfassen.

Die Rechnerumgebung 120 kann mit anderen elektronischen Vorrichtungen z.B. einem Computer, einem Schnurtelefon, einem schnurlosen Telefon, einem persönlichen digitalen Assistenten (PDA), einem Fernseher oder ähnlichem kommunizieren. Um zu kommunizieren, kann die Rechnerumgebung 120 in einer vernetzten Umgebung arbeiten, wobei Verbindungen zu einem oder mehreren elektronischen Vorrichtungen verwendet werden. Figur 17 stellt die mit einem "remote Computer" bzw. entfernten Computer 162 vernetzte Rechnerumgebung dar. Der entfernte Computer 162 kann eine andere Rechnerumgebung, wie z.B. ein Server, ein Router, ein Netzwerk-PC, eine gleichwertige bzw. "peer" Vorrichtung oder andere gewöhnliche Netzwerkknoten sein und kann viele oder alle der hinsichtlich der Rechnerumgebung 120 oben beschriebenen Elemente umfassen. Die logischen Verbindungen, wie sie in Figur 17 dargestellt sind, umfassen ein "local area network" (LAN) 164 und ein "wide are network" (WAN) 166. Solche Netzwerkumgebungen sind alltäglich in Büros, firmenweiten Computernetzwerken, Intranetzen und dem Internet.

Wenn eine Rechnerumgebung 120 in einer LAN-Netzwerkumgebung verwendet wird, kann die Rechnerumgebung 120 mit dem LAN 164 durch einen Netzwerkeingang/-ausgang 168 verbunden sein. Wenn die Rechnerumgebung 120 in einer WAN-Netzwerkumgebung verwendet wird, kann die Rechnerumgebung 120 ein Modem 170 oder andere Mittel zum Herstellen einer Kommunikation über das WAN 166 umfassen. Das Modem 170, welches intern und extern bezüglich der Rechnerumgebung 120 sein kann, ist mit dem Systembus 126 mittels der seriellen Schnittstelle 152 verbunden. In der Metzwerkumgebung können Programm-Module, welche relativ zu der Rechnerumgebung 120 dargestellt sind, oder Abschnitte davon in einer entfernten Speichereinrichtung gespeichert sein, welche an oder von einem entfernten Computer 162 zugreifbar bzw. systemeigen sind. Weiterhin können andere Daten, welche für das oben beschriebene Verfahren bzw. System relevant sind, auf oder von dem entfernten Computer 162 zugreifbar vorliegen.

Bezugszeichenliste

10 Fahrerassistenzeinrichtung

12 Mensch-Maschine-Schnittstelle

14 Fahrer

16 Zugfahrzeug

18 Anhänger

20 Sensoren

22 Gespann

24 Logikeinrichtung

26 Komponente

28 Visualisierungskomponente

30 Rückfahrkamera

32 Rückfahrkamera

34 Vorderachse

36 Hinterachse

38 Zugfahrzeuglängsachse

40 Vorderräder

42 Hinterräder

44 Anhängerkupplung

46 Kreismittelpunkt/Ursprung

48 Anhängerachse/Radachse

50 Räder des Anhängers 52 Anhängerlängsachse

54 Mitte der Hinterachse des Zugfahrzeugs

56 Mitte der Achse des Anhängers

58 Trajektorie des Zugfahrzeugs

60 Trajektorie des Anhängers

62 Trajektorie des Gespanns

64 Armaturenbrett

66 Eingabeeinrichtung

68 Parktasche

70 Hinweiszeichen

72 Hinweiszeichen α Lenkwinkel

Y Knickwinkel ß Hilfswinkel η Hilfswinkel

U Hilfswinkel

V Hilfswinkel

Iaa2 Hilfsgröße rza2 Hilfsgröße rzl Strecke rza Strecke

120 Rechnerumgebung

122 Prozessoreinheit

124 Systemspeicher

126 Systembus

128 random access memory (RAM)

130 Nur-Lesespeicher (ROM)

132 Festplattenlaufwerk

134 Disklaufwerk

136 entfernbare Disk

138 Festplattenlaufwerkschnittstelle

140 Disklaufwerkschnittstelle

142 externe Disk 144 Applikationsprogramm

146 Programmdaten

148 Tastatur

150 Computermaus/Trackball 152 serielle Schnittstelle

154 parallele Schnittstelle

156 Drucker

158 Monitor

160 Videoeingang/ -ausgang 162 entfernter Computer

164 "local area network" (LAN)

166 "wide are network" (WAN)

168 Netzwerkeingang/ -ausgang

Claims

Patentansprüche

1. Fahrerassistenzeinrichtung (10) zum Verarbeiten und Ausgeben von Fahrzeugdaten eines Zugfahrzeugs (16) mit daran angeordnetem Anhänger (18) mit

einer Dateneingangsvorrichtung, welche ausgelegt ist, zumindest zwei Eingabedaten, welche jeweils von einem Lenkwinkel α des Zugfahrzeugs (16) und/oder einem Knickwinkel γ zwischen einer Zugfahrzeuglängsachse (38) und einer Anhängerlängsachse (52) abhängen, als Eingabe an die Datenbearbeitungsvorrichtung zu übergeben,

einer Datenbearbeitungsvorrichtung (24, 26), welche ausgelegt ist, anhand der zumindest zwei Eingabedaten und anhand zumindest eines Zugfahrzeugparameters und/oder zumindest eines Anhängerparameters zumindest eine Trajektorie (62) des Gespanns (22) zu bestimmen, wobei die

Trajektorie (62) des Gespanns (22) eine gemeinsame Trajektorie des Zugfahrzeugs (16) und des Anhängers (18) ist und mit

2. Fahrerassistenzeinrichtung (10) nach Anspruch 1 , wobei Datenbearbeitungsvorrichtung (24, 26) ausgelegt ist, weiterhin die Trajektorie (58) des Zugfahrzeugs (16) und/oder die Trajektorie (60) des Anhängers (18) zu bestimmen und wobei

die Ausgabevorrichtung (28) weiterhin ausgelegt ist, die bestimmte Trajektorie (58) des Zugfahrzeugs (16) und/oder die bestimmte Trajektorie (60) des Anhängers (18) auszugeben.

3. Fahrerassistenzeinrichtung (10) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Datenbearbeitungsvorrichtung (24, 26) ausgelegt ist, die Trajektorie (62) des Gespanns (22) automatisch und/oder wiederholt zu bestimmen.

4. Fahrerassistenzeinrichtung (10) nach Anspruch 2 oder 3, wobei die Datenbearbeitungsvorrichtung (24, 26) ausgelegt ist, die Trajektorie (58) des Zugfahrzeugs (16) und/oder die Trajektorie (60) des Anhängers (18) automatisch und/oder wiederholt zu bestimmen.

5. Fahrerassistenzeinrichtung (10) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei die Dateneingangsvorrichtung ausgelegt ist einen Hilfswinkel u als Eingabedatum bzw. Eingabeparameter an die Datenbearbeitungsvorrichtung (24, 26) zu übergeben.

6. Fahrerassistenzeinrichtung (10) nach Anspruch 5, wobei die Datenbearbeitungsvorrichtung (24, 26) ausgelegt ist, in Abhängigkeit von zumindest dem Lenkwinkel α und von zumindest einer Abmessung des Zugfahrzeugs (16) die Trajektorie (58) des Zugfahrzeugs (16) zu bestimmen.

7. Fahrerassistenzeinrichtung (10) nach einem der Ansprüche 5 oder 6, wobei die Datenbearbeitungsvorrichtung (24, 26) ausgelegt ist, in Abhängigkeit von zumindest dem Lenkwinkel α und/oder dem Knickwinkel γ, dem Hilfswinkel u und von zumindest einer Abmessung des Anhängers (18) als Anhängerparameter und/oder von zumindest einer Abmessung des

Zugfahrzeugs (16) als Zugfahrzeugparameter die Trajektorie (60) des Anhängers (18) zu bestimmen.

8. Fahrerassistenzeinrichtung (10) nach einem der Ansprüche 5 bis 7, wobei die Datenbearbeitungsvorrichtung (24, 26) ausgelegt ist, in Abhängigkeit von zumindest dem Knickwinkel γ und von zumindest einer Abmessung des Anhängers (18) als Anhängerparameter die Trajektorie (62) des Gespanns (22) zu bestimmen. \ Fahrerassistenzeinrichtung (10) nach einem der Ansprüche 5 bis 8, wobei die Datenbearbeitungsvorrichtung (24, 26) ausgelegt ist, die Trajektorie (58) des Zugfahrzeugs (16) als Position einer Mitte (54) einer Hinterachse (36) des Zugfahrzeugs (16) anhand folgender Formel zu bestimmen:

x² + y² = rza{a)² ,

wobei für

Iza rza(a) = tan{μ)

gilt und wobei Iza ein Abstand der beiden Achsen (34, 36) des Zugfahrzeugs (16) voneinander ist

10. Fahrerassistenzeinrichtung (10) nach einem der Ansprüche 5 bis 9, wobei die Datenbearbeitungsvorrichtung (24, 26) ausgelegt ist, die Trajektorie (60) des Anhängers (18) als Position einer Mitte (56) einer Achse (48) des Anhängers (18) anhand folgender Formeln zu bestimmen:

x(u,α) = rzk{α) * cos(w) + lαα * cos(w - v(u,α)) ,

y(u, α) = rzk(μ) * sin(w) + lαα * sin(w - v(u, Oc))

wobei gilt:

Izα rzα(α) - tαn(α)

und

rzk{α) = J rzα(α)² + (Izk - Izα)² raa(a) - yjrzk(a)² -laa²

v(w,α)

+ 1 v(w,a) = 2 * arctan

und wobei

Iza ein Abstand der beiden Achsen (34, 36) des Zugfahrzeugs (16) voneinander ist,

Izk ein Abstand der Kupplung (44) und der Vorderachse (34) des Zugfahrzeugs (16) voneinander ist,

laa der Abstand der Kupplung (44) und Achse (48) des Anhängers (18) voneinander ist und

u eine Laufvariable ist.

11. Fahrerassistenzeinrichtung (10) nach einem der Ansprüche 5 bis 10, wobei die Datenbearbeitungsvorrichtung (24, 26) ausgelegt ist, die Trajektorie (62) des Gespanns (22) als eine Position einer Mitte (56) einer Achse (48) des Anhängers (18) anhand folgender Formel zu bestimmen:

x² + y² = rαα(r)² ,

wobei gilt:

Izk -lzα lααl{y) = — cos(χ) und

, . laa + laa.2 raa{γ) = tan{γ)

und wobei

laa und Iaa2 Abmessungen des Anhängers (18) sind.

12. Fahrerassistenzeinrichtung (10) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei

die Dateneingangseinrichtung ausgelegt ist, Bilddaten zumindest einer Bildaufnahmeeinrichtung (30, 32) als Eingabedaten an die Datenbearbeitungsvorrichtung (24, 26) zu übergeben.

13. Fahrerassistenzeinrichtung (10) nach Anspruch 11 , wobei

die Ausgabevorrichtung (28) ausgelegt ist, die Bilddaten auszugeben und wobei

die Ausgabevorrichtung (28) ausgelegt ist, bei der Ausgabe der Bilddaten den Bilddaten die Trajektorie (62) des Gespanns (22) zu überlagern.

14. Fahrerassistenzeinrichtung (10) nach Anspruch 13, wobei

die Ausgabevorrichtung (28) ausgelegt ist, bei der Ausgabe der Bilddaten den Bilddaten die bestimmte Trajektorie (58) des Zugfahrzeugs (16) und/oder die bestimmte Trajektorie (60) des Anhängers (18) zu überlagern.

15. Fahrerassistenzeinrichtung (10) nach einem der Ansprüche 14, wobei die Ausgabevorrichtung (28) ausgelegt ist, zumindest ein Hinweiszeichen (70, 72) auszugeben, sofern die auszugebende Trajektorie (58, 60) des Zugfahrzeugs (16) und/oder des Anhängers (18) außerhalb eines durch die Bilddaten abgebildeten Bereichs liegt.

16. Fahrerassistenzeinrichtung (10) nach Anspruch 15, wobei die Ausgabevorrichtung (28) ausgelegt ist, das zumindest eine Hinweiszeichen (70, 72) an einer Seite der Ausgabevorrichtung (28) auszugeben, welche der außerhalb des durch die Bilddaten abgebildeten Bereichs liegenden Trajektorie am nächsten ist.

17. Fahrerassistenzeinrichtung (10) nach Anspruch 15 oder 16, wobei das zumindest eine Hinweiszeichen (70, 72) ausgegeben wird, sofern der

Zustand des Gespanns (22) von einem stabilen Zustand abweicht.

18. Fahrerassistenzeinrichtung (10) nach einem der Ansprüche 12 bis 14, wobei die Ausgabevorrichtung (28) ein herkömmliches Display, insbesondere ein herkömmliches Computerdisplay ist.

19. Abbildungssystem zum Abbilden einer Umgebung eines Zugfahrzeugs (16) mit daran angeordnetem Anhänger (18) mit

- einer Fahrerassistenzeinrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 18 und

zumindest einer Bildaufnahmeeinrichtung (30, 32).

20. Verfahren zum Bestimmen und Ausgeben zumindest einer Trajektorie (62) eines Gespanns (22) umfassend ein Zugfahrzeug (16) und einen Anhänger (18) mit den Schritten:

Bestimmen bzw. Messen zumindest eines Eingabedatums bzw. Eingabeparameters, welches von einem Lenkwinkel α des Zugfahrzeugs und/oder einem Knickwinkel γ zwischen einer Zugfahrzeuglängsachse (38) und einer Anhängerlängsachse (52) abhängt,

Bestimmen bzw. Berechnen zumindest einer Trajektorie (62) des Gespanns (22) anhand des zumindest einen Eingabedatums bzw. Eingabeparameters und eines Zugfahrzeugparameters und/oder eines Anhängerparameters

Ausgeben der Trajektorie (62) des Gespanns (22).

21. Verfahren nach Anspruch 20, mit den weiteren Schritten:

Bestimmen bzw. Berechnen einer Trajektorie (58) des Zugfahrzeugs (16) und/oder einer Trajektorie (60) des Anhängers (18) anhand des zumindest einen Eingabedatums bzw. Eingabeparameters und eines

Zugfahrzeugparameters und/oder eines Anhängerparameters

Ausgeben der bestimmten bzw. berechneten Trajektorie (58) des Zugfahrzeugs (16) und/oder der bestimmten bzw. berechneten Trajektorie (60) des Anhängers (18).

22. Verfahren nach Anspruch 20 oder 21 mit dem Schritt:

Ausgeben von Bilddaten zumindest einer Bildaufnahmevorrichtung (30, 32), wobei den Bilddaten der zumindest einen Bildaufnahmevorrichtung (30, 32) die Trajektorie (62) des Gespanns (22) überlagert ist.

23. Verfahren nach Anspruch 22, wobei den Bilddaten die bestimmte bzw. berechnete Trajektorie (58) des Zugfahrzeugs (16) und/oder die bestimmte bzw. berechnete Trajektorie (60) des Anhängers (18) überlagert ist.

24. Computerprogrammprodukt, welches wenn geladen in den Speicher eines Computers und ausgeführt von einem Computer ein Verfahren nach einem der Ansprüche 20 bis 23 durchführt.