DE102009022281A1

DE102009022281A1 - System zum kontrollierten Bewegen von Kraftfahrzeugen in einer Halle

Info

Publication number: DE102009022281A1
Application number: DE200910022281
Authority: DE
Inventors: Adam Dipl.-Ing. Hradecky (FH); Rainer Dr. Mäckel; Claudio Meola; Frank Zornow
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2009-05-22
Filing date: 2009-05-22
Publication date: 2010-03-25

Abstract

Die Erfindung betrifft ein System (1) zum kontrollierten Bewegen eines Kraftfahrzeugs (2) in einer Halle, - mit zumindest einer Sensoreinrichtung (3) zur Positionsbestimmung des Kraftfahrzeugs (2) und zumindest einer damit kommunizierend verbundenen Rechnereinrichtung (4), - mit einer kraftfahrzeuggebundenen Rechner-/Steuerungseinrichtung (5), die mit einer Sende-/Empfangseinrichtung (6) drahtlos kommuniziert, die ihrerseits kommunizierend mit der wenigstens einen Rechnereinrichtung (4) verbunden ist, - wobei die wenigstens eine Rechnereinrichtung (4) so ausgebildet ist, dass sie einen Bewegungsvektor des Kraftfahrzeugs (2) von einer momentanen von der Sensoreinrichtung ermittelten Ist-Position des Kraftfahrzeugs (2), zu einer nachfolgenden Soll-Position berechnet und über die Sende-/Empfangseinrichtung (6) an die kraftfahrzeuggebundene Rechner-/Steuerungseinrichtung (5) übermittelt, - wobei die kraftfahrzeuggebundene Rechner-/Steuerungseinrichtung (5) derart ausgebildet ist, dass sie entsprechende Signale an einen Antrieb und eine Lenkung des Kraftfahrzeugs (2) übermittelt, so dass dieses autonom von seiner Ist-Position zu seiner Soll-Position fährt.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein System zum kontrollierten Bewegen von Kraftfahrzeugen in einer Halle.
In den heutigen Produktionsbereichen von Automobilherstellern werden die Kraftfahrzeuge oftmals durch Mitarbeiter von einer Station zur nächsten, beispielsweise bei sogenannten Rollenprüfständen, bewegt. Eine derartige Umsetzung der Kraftfahrzeuge mittels des Mitarbeiters ist zwar äußerst flexibel, jedoch kostenintensiv und individuell verschieden im Hinblick auf den jeweils eingesetzten Mitarbeiter. Die durch die unterschiedlichen Mitarbeiter vorgenommenen individuellen Fahrbewegungen mit den Kraftfahrzeugen lässt sich ein einheitlicher und leicht kontrollierbarer Bewegungsablauf nur schwer realisieren.
Aus der DE 11 2006 000 295 T5 ist ein autonomes Kraftfahrzeug bekannt, wobei eine Sensoreinrichtung zur Erfassung des Umfeldes des zu bewegenden Kraftfahrzeuges in dem Kraftfahrzeug selbst angeordnet ist.
Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich mit dem Problem, ein System zum kontrollierten Bewegen von Kraftfahrzeugen in einer Halle anzugeben, welches insbesondere einfach in Bezug auf die fahrzeuggebundenen Komponenten aufgebaut ist.
Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Die vorliegende Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, bei einem System zum kontrollierten Bewegen von Kraftfahrzeugen in einer Halle, die kraftfahrzeuggebundenen Komponenten so einfach wie möglich zu halten und insbesondere die zur Überwachung der Bewegung des Kraftfahrzeuges erforderlichen Sensoren stationär in der Halle anzuordnen. Das erfindungsgemäße System weist dabei zumindest eine Sensoreinrichtung mit entsprechenden Sensoren zur Positionsbestimmung des Kraftfahrzeuges und zumindest eine damit kommunizierend verbundene Rechnereinrichtung auf. Am Kraftfahrzeug ist lediglich eine kraftfahrzeuggebundene Rechner-/Steuerungseinrichtung vorgesehen, die mit einer stationären Sende-/Empfangseinrichtung drahtlos kommuniziert, wobei die Sende-/Empfangseinrichtung ihrerseits kommunizierend mit der wenigstens einen Rechnereinrichtung verbunden ist. Im ersten Schritt wird es sich hierbei um ein Umlaufteil handeln. Es ist jedoch auch durchaus denkbar, dass das Fahrzeug selbst in Zukunft über eine drahtlose Schnittstelle verfügen könnte, die sich dann auch für diesen Anwendungsfall nutzen ließe.
Mittels der Sensoreinrichtung kann eine momentane Ist-Position des Kraftfahrzeuges in der Halle an die Rechnereinrichtung übermittelt werden, woraufhin diese in der Lage ist, einen Bewegungsvektor des Kraftfahrzeuges zu berechnen, der von der momentanen Ist-Position des Kraftfahrzeuges zu einer nachfolgenden Soll-Position führt. Der berechnete Bewegungsvektor bzw. entsprechende Signale werden daraufhin über die Sende-/Empfangseinrichtung an die kraftfahrzeuggebundene Rechner-/Steuerungseinrichtung übermittelt, woraufhin diese entsprechende Signale an einen Antrieb, eine Bremse und/oder eine Lenkung des Kraftfahrzeuges übermittelt, so dass dieses autonom von seiner Ist-Position zu seiner Soll-Position fahren kann. Im Unterschied zu der aus der DE 11 2006 000 295 T5 bekannten Variante ist somit die gesamte Sensorik zur Überwachung des Bewegungsablaufs des Kraftfahrzeuges nicht mehr kraftfahrzeuggebunden, sondern stationär in der Halle angeordnet. Dies reduziert die Komplexität der kraftfahrzeuggebunden Komponenten erheblich und vereinfacht dadurch insbesondere das Handling des erfindungsgemäßen Systems. Weitere Gründe für die externe Sensorik sind neben der geringeren Komplexität im Fahrzeug auch:

– weniger Abhängigkeiten von Sonderausstattungen (z. B. Distronic als Sensor)
– Vermeidung von hohen Sicherheitseinstufungen für Funktionen im Fahrzeug, z. B. Parksensoren

Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Lösung, ist die Sensoreinrichtung oder eine weitere Sensoreinrichtung zur Erkennung von Hindernissen innerhalb des Bewegungsvektors ausgebildet. Damit das Kraftfahrzeug autonom von seiner Ist-Position entlang des Bewegungsvektors zu seiner Soll-Position verfahren werden kann, ist es erforderlich, innerhalb des Bewegungsvektors befindliche Hindernisse zu detektieren und den Bewegungsvektor beispielsweise entsprechend zu ändern, so dass ein derartiges Hindernis umfahren werden kann. Alternativ hierzu kann auch vorgesehen sein, dass die kraftfahrzeuggebundene Rechner-/Steuerungseinrichtung das Kraftfahrzeug stoppt, sofern ein Hindernis in den Bewegungsvektor tritt. Mit einer derart ausgebildeten Sensoreinrichtung ist es somit möglich, das Kraftfahrzeug besonders sorgfältig und insbesondere unfallfrei autonom in der Halle zu bewegen.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lösung, ist die Rechnereinrichtung derart ausgebildet, dass sie einen Sicherheitsbereich um das zu bewegende Kraftfahrzeug herum berechnet bzw. definiert und bei dessen Verletzung das Kraftfahrzeug unmittelbar stoppt. Ein derartiger Sicherheitsbereich ist somit virtuell und wird entsprechend der Fahrzeugbewegung mitgeführt. Generell kann dabei dieser Sicherheitsbereich auch adaptiert oder je nach Station dynamisch angepasst werden, wodurch eine besonders individuelle Bewegungssteuerung möglich ist. Selbstverständlich ist auch vorstellbar, dass es bei einer Verletzung des Sicherheitsbereichs nicht nur zu einem Anhalten des Kraftfahrzeuges kommt, sondern auch zur Erzeugung eines entsprechenden Signals, sofern der Sicherheitsbereich nicht nach einer vordefinierten Zeitspanne wieder freigegeben wird.
Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.
Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Bauteile beziehen.
Dabei zeigen, jeweils schematisch,
1 ein erfindungsgemäßes System zum kontrollierten Bewegen von Kraftfahrzeugen,
2 eine beispielhafte Darstellung eines dynamischen Sicherheitsbereichs um ein Kraftfahrzeug.
Entsprechend der 1, weist ein erfindungsgemäßes System 1 zum kontrollierten Bewegen von Kraftfahrzeugen 2 in einer nicht gezeigten Halle zumindest eine Sensoreinrichtung 3 zur Positionsbestimmung des Kraftfahrzeuges 2 auf. Kommunizierend verbunden mit der Sensoreinrichtung 3 ist zumindest eine Rechnereinrichtung 4, die beispielsweise als sogenannter Steuerungscluster ausgebildet ist. Ebenfalls Bestandteil des erfindungsgemäßen Systems 1 ist eine kraftfahrzeuggebundene Rechner-/Steuerungseinrichtung 5, die mit einer Sende-/Empfangseinrichtung 6 drahtlos kommuniziert, die ihrerseits kommunizierend mit der wenigstens einen Rechnereinrichtung 4 verbunden ist. Die wenigstens eine Rechnereinrichtung 4 ist dabei in der Lage, einen Bewegungsvektor des Kraftfahrzeuges 2 von einer momentanen, von der Sensoreinrichtung 3 ermittelten Ist-Position des Kraftfahrzeuges 2 zu einer nachfolgenden Soll-Position zu berechnen und über die Sende-/Empfangseinrichtung 6 an die kraftfahrzeuggebundene Rechner-/Steuerungseinrichtung 5 zu übermitteln. Letztere ist darüber hinaus in der Lage, aus dem von der Sende-/Empfangseinrichtung 6 empfangenen Bewegungsvektor entsprechende Signale zu generieren und an einen Antrieb, eine Lenkung und/oder eine Bremse des Kraftfahrzeuges 2 zu übermitteln, so dass dieses vorzugsweise autonom von seiner Ist-Position zu seiner Soll-Position fährt.
Generell kann zusätzlich zur Rechnereinrichtung 4 eine weitere Rechnereinrichtung 4a vorgesehen sein, in welcher eine Prüfablaufsteuerung ausgewertet wird, wobei in der Rechnereinrichtung 4a die Prüfumfänge am Kraftfahrzeug 2 erfasst und beispielsweise festgelegt wird, welcher Prozess als nächstes auszuführen ist. Die Rechnereinrichtung 4, welche beispielsweise als Steuerungscluster ausgebildet ist, erhält Daten über den aktuellen Standort des einzelnen Kraftfahrzeuges 2 sowie zusätzlich beispielsweise über eventuelle Hindernisse, wobei die von der Sensoreinrichtung 3 erfassten Positionsdaten beispielsweise durch weitere Anlagen, insbesondere mittels Abstandssensoren auf beispielsweise Rollenprüfständen, ergänzt werden können. Die Rechnereinrichtung 4 errechnet aus den von der Sensoreinrichtung erhaltenen Daten einen Bewegungsvektor für ein bestimmtes Fahrzeug 2 und übermittelt diese Daten über ein vorzugsweise kabelgebundenes Netzwerk 7 an die Sende-/Empfangseinrichtung 6. Von der Sende-/Empfangseinrichtung 6 werden nun die entsprechenden Befehle per Funk an die fahrzeuggebundene Rechner-/Steuerungseinrichtung 5 übermittelt, welche aus dem Bewegungsvektor die erforderlichen Aktionen zur Ansteuerung der Fahrzeugfunktionen berechnet.
Generell kann die erfindungsgemäße Rechnereinrichtung 4 derart ausgebildet sein, dass sie einen Sicherheitsbereich 8 (vgl. 2) um das zu bewegende Kraftfahrzeug 2 herum berechnet und bei dessen Verletzung, beispielsweise durch eine darin eintretende Person, das Kraftfahrzeug 2 stoppt. Bei einer Verletzung des Sicherheitsbereichs 8 kann darüber hinaus, beispielsweise nach Ablauf von einigen Sekunden, ein entsprechendes Signal erzeugt werden. Der Schutzbereich 8 kann dabei je nach Station dynamisch angepasst werden, wobei gemäß der 2 der Sicherheitsbereich 8 bei der Einfahrt sowie bei der Ausfahrt in einen Prüfstand soweit eingeschränkt wird, dass ein Mitarbeiter 9 aussteigen und später wieder einsteigen kann. Bei der Einfahrt in den entsprechenden Prüfstand kann somit der Mitarbeiter 9 aussteigen, ohne dabei den Sicherheitsbereich 8 zu verletzen, wobei bei einem Verlassen des Prüfstandes der Sicherheitsbereich 8 ebenfalls angepasst wird, so dass der Mitarbeiter 9 wieder in das Kraftfahrzeug 2 einsteigen kann, ohne den Sicherheitsbereich 8 zu verletzen. Gemäß der 2 ist dabei bei einer Einfahrt in den Prüfstand der Sicherheitsbereich 8 auf einen Vorderwagen des Kraftfahrzeuges 2 beschränkt, während der Sicherheitsbereich 8 bei einem Ausfahren aus dem Prüfstand auf einen Hinterwagen beschränkt ist. Innerhalb des Prüfstandes ist der Sicherheitsbereich 8 komplett um das Kraftfahrzeug 2 herumgelegt.
Mit dem erfindungsgemäßen System 1 ist es somit möglich, zumindest ein Kraftfahrzeug 2 innerhalb einer Halle beispielsweise zwischen zwei oder mehr Stationen kontrollierbar und stets gleich zu bewegen, wobei Hindernisse, die innerhalb des von der Rechnereinrichtung 4 ermittelten Bewegungsvektors berücksichtigt werden können. Die Hindernisse können dabei ein Anhalten des Kraftfahrzeuges 2, ein Umfahren des Hindernisses und/oder die Erzeugung eines entsprechenden Signals erzeugen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

- DE 112006000295 T5 [0003, 0007]

Claims

System (1) zum kontrollierten Bewegen eines Kraftfahrzeugs (2) in einer Halle, – mit zumindest einer Sensoreinrichtung (3) zur Positionsbestimmung des Kraftfahrzeugs (2) und zumindest einer damit kommunizierend verbundenen Rechnereinrichtung (4), – mit einer kraftfahrzeuggebundenen Rechner-/Steuerungseinrichtung (5), die mit einer Sende-/Empfangseinrichtung (6) drahtlos kommuniziert, die ihrerseits kommunizierend mit der wenigstens einen Rechnereinrichtung (4) verbunden ist, – wobei die wenigstens eine Rechnereinrichtung (4) so ausgebildet ist, dass sie einen Bewegungsvektor des Kraftfahrzeugs (2) von einer momentanen von der Sensoreinrichtung ermittelten Ist-Position des Kraftfahrzeugs (2), zu einer nachfolgenden Soll-Position berechnet und über die Sende-/Empfangseinrichtung (6) an die kraftfahrzeuggebundene Rechner-/Steuerungseinrichtung (5) übermittelt, – wobei die kraftfahrzeuggebundene Rechner-/Steuerungseinrichtung (5) derart ausgebildet ist, dass sie entsprechende Signale an einen Antrieb und eine Lenkung des Kraftfahrzeugs (2) übermittelt, so dass dieses autonom von seiner Ist-Position zu seiner Soll-Position fährt.
System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinrichtung (3) oder eine weitere Sensoreinrichtung zur Erkennung von Hindernissen im Bewegungsvektor ausgebildet ist.
System nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Rechnereinrichtung (4) derart ausgebildet ist, dass sie einen Sicherheitsbereich (8) um das zu bewegende Kraftfahrzeug (2) herum berechnet und bei dessen Verletzung das Kraftfahrzeug (2) stoppt.