-
Die Erfindung betrifft ein Kommunikationssystem nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 13.
-
Aus der
DE 10 2009 022 281 A1 ist bereits ein Kommunikationssystem zur Erfassung eines Fahrzeugs, zur Steuerung eines Fahrzeugs und/oder zum Datenaustausch mit einem Fahrzeug in einer Produktionsstraße für Kraftfahrzeuge bekannt. Das Kommunikationssystem umfasst dabei eine werksseitige Kommunikationseinheit, die zumindest in einem Betrieb der Produktionsstraße zugeordnet ist, und eine fahrzeugseitige Kommunikationseinheit, die zumindest in einem Betrieb dem Fahrzeug zugeordnet ist.
-
Der Erfindung liegt insbesondere die Aufgabe zugrunde, bei einer zumindest weitgehend automatisierten Bewegung des Fahrzeugs eine Datenverbindung zwischen den Kommunikationseinheiten über eine lange Strecke aufrechtzuerhalten. Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch eine Vorrichtung entsprechend Anspruch 1 und ein Verfahren entsprechend Anspruch 13 gelöst. Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
-
Die Erfindung geht aus von einem Kommunikationssystem zur Erfassung eines Fahrzeugs, zur Steuerung eines Fahrzeugs und/oder zum Datenaustausch mit einem Fahrzeug in einer Produktionsstraße für Kraftfahrzeuge, wobei das Kommunikationssystem zumindest eine werksseitige Kommunikationseinheit, die in einem Betrieb der Produktionsstraße zugeordnet ist, und eine fahrzeugseitige Kommunikationseinheit, die in einem Betrieb dem Fahrzeug zugeordnet ist, aufweist.
-
Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, dass das Kommunikationssystem zumindest eine Lagereinheit umfasst, mittels der die werksseitige Kommunikationseinheit der fahrzeugseitigen Kommunikationseinheit nachführbar ist. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Kommunikationssystems kann erreicht werden, dass bei einer zumindest weitgehend automatisierten Bewegung des Fahrzeugs eine Datenverbindung zwischen den Kommunikationseinheiten über eine lange Strecke aufrechterhalten werden kann. Dadurch kann vermieden werden, dass die Datenverbindung häufig neu aufgebaut werden muss. Unter „Kommunikationseinheiten” sollen in diesem Zusammenhang insbesondere zwei Einheiten verstanden werden, die jeweils einen Sender und/oder einem Empfänger aufweisen und die unidirektional oder bidirektional Datenpakete übertragen können. Vorzugsweise dienen die Datenpakete zum Übertragen von auf das Fahrzeug bezogenen orts-, richtungs-, geschwindigkeits- und/oder fahrzeugspezifischen Informationen. Unter. einer „werksseitigen Kommunikationseinheit” soll in diesem Zusammenhang insbesondere die Kommunikationseinheit verstanden werden, die der Produktionsstraße zugeordnet ist. Unter einer „fahrzeugseitigen Kommunikationseinheit” soll in diesem Zusammenhang die Kommunikationseinheit verstanden werden, die bewegungstechnisch mit dem Fahrzeug verbunden ist. Vorzugsweise ist die fahrzeugseitige Kommunikationseinheit fest an dem Fahrzeug verbunden, beispielsweise an einer Frontscheibe des Fahrzeugs. Weiter soll unter einer „Lagereinheit” in diesem Zusammenhang insbesondere eine Einheit verstanden werden, mittels der die werksseitige Kommunikationseinheit beweglich angeordnet ist, wodurch die werksseitige Kommunikationseinheit entlang der Produktionsstraße verfahrbar ist. Vorzugsweise ist die Lagereinheit für eine gezielte Führung der werksseitigen Kommunikationseinheit vorgesehen.
-
Weiter wird vorgeschlagen, dass das Kommunikationssystem zumindest eine mechanische, elektrische und/oder elektronische Steuerung aufweist, die zumindest in einem Betrieb die werksseitige Kommunikationseinheit und die fahrzeugseitige Kommunikationseinheit bewegungstechnisch miteinander koppelt. Durch die Steuerung kann insbesondere eine Relativbewegung zwischen der werksseitigen Kommunikationseinheit und der fahrzeugseitigen Kommunikationseinheit reduziert oder vermieden werden, wodurch eine sichere und zuverlässige Kommunikation zwischen der werksseitigen Kommunikationseinheit und der fahrzeugseitigen Kommunikationseinheit in einem Bewegungszustand der fahrzeugseitigen Kommunikationseinheit erreicht werden kann. Durch eine mechanische Steuerung kann eine Bewegung der fahrzeugseitigen Kommunikationseinheit auf eine konstruktiv einfache Weise, insbesondere ohne eine separate Antriebseinheit der werksseitigen Kommunikationseinheit, auf die werksseitige Kommunikationseinheit übertragen werden. Durch eine elektrische und/oder elektronische Steuerung kann eine hohe Flexibilität in der Steuerung erreicht werden. Unter einer „mechanischen Steuerung” soll in diesem Zusammenhang insbesondere eine Einheit verstanden werden, die die Kommunikationseinheit lediglich über mechanische Komponenten bewegungstechnisch miteinander koppelt, wie beispielsweise eine Kopplung über ein Verbindungselement, das die Kommunikationseinheiten miteinander verbindet. Das Verbindungselement kann beispielsweise als eine Verbindungsstange ausgestaltet sein, die an einem Ende mit der werksseitigen Kommunikationseinheit und an einem Ende mit der fahrzeugseitigen Kommunikationseinheit verbunden ist. Unter einer „elektrischen und/oder elektronischen Steuerung” soll insbesondere eine Einheit verstanden werden, die einen elektrischen und/oder elektronischen Steuer- und/oder Regelkreis ausbildet, über die die werksseitige Kommunikationseinheit einer Bewegung der fahrzeugseitigen Kommunikationseinheit nachgeführt wird.
-
Vorzugsweise hält die Steuerung in einem Betrieb einen Abstand zwischen den zumindest zwei Kommunikationseinheiten zumindest im Wesentlichen konstant. Dadurch kann die Datenverbindung besonders zuverlässig aufrechterhalten werden, wodurch eine einfache Kommunikation und/oder eine sichere Übermittlung von Datenpaketen erreicht werden kann.
-
In einer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Steuerung zumindest einen Sensor zur Bestimmung eines Abstands zwischen der werksseitigen Kommunikationseinheit und der fahrzeugseitigen Kommunikationseinheit aufweist. Dadurch kann auf konstruktiv einfache Weise eine elektronische und/oder elektrische Steuerung realisiert werden, die den Abstand zwischen der werksseitigen Kommunikationseinheit und der fahrzeugseitigen Kommunikationseinheit konstant halten kann.
-
Weiter wird vorgeschlagen, dass die Steuerung zumindest einen Sensor zur Bestimmung einer Position der werksseitigen Kommunikationseinheit relativ zu einem ortsfesten Bezugspunkt aufweist. Dadurch kann eine Position der werksseitigen Kommunikationseinheit besonders präzise ermittelt werden, wodurch eine absolute Position der fahrzeugseitigen Kommunikationseinheit relativ zu dem ortsfesten Bezugspunkt ebenfalls besonders präzise ermittelt werden kann.
-
Ferner wird vorgeschlagen, dass die Lagereinheit zumindest eine Führungsschiene aufweist, an der die werksseitige Kommunikationseinheit beweglich angeordnet ist. Dadurch kann die Lagerung der werksseitigen Kommunikationseinheit konstruktiv einfach ausgestaltet werden. Durch eine Vorgabe definierter Verfahrwege für die werksseitige Kommunikationseinheit kann zudem die Erfassung der Position der werksseitigen Kommunikationseinheit einfach ausgestaltet werden, da lediglich Abstände in Bezug auf den Verfahrweg berücksichtigt werden müssen. Unter einer „Führungsschiene” soll in diesem Zusammenhang insbesondere ein Führungselement verstanden werden, das für die werksseitige Kommunikationseinheit einen Verfahrweg definiert.
-
Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass die Lagereinheit zumindest eine weitere Führungsschiene aufweist, an der die Führungsschiene zur Aufnahme der werksseitigen Kommunikationseinheit beweglich angeordnet ist. Dadurch kann eine Flexibilität in der Bewegung der werksseitigen Kommunikationseinheit weiter erhöht werden. Insbesondere können dadurch Hindernisse überwunden werden, die durch eine fest installierte Führungsschiene nicht überwindbar sind, wie beispielsweise Rolltore, durch die Führungsschiene zur Aufnahme der werksseitigen Kommunikationseinheit lediglich in geöffnetem Zustand hindurchgeführt wird.
-
Vorteilhafterweise weist die werksseitige Kommunikationseinheit zumindest einen Sender und die fahrzeugseitige Kommunikationseinheit zumindest einen Empfänger auf. Dadurch ist es möglich, zumindest von der werksseitigen Kommunikationseinheit Datenpakete zu der fahrzeugseitigen Kommunikationseinheit zu übertragen, wodurch zumindest die Steuerung des Fahrzeugs möglich ist.
-
Außerdem wird vorgeschlagen, dass die fahrzeugseitige Kommunikationseinheit zur Anbindung an ein On-Board-System des Fahrzeugs vorgesehen ist. Dadurch kann einfach auf Steuergeräte, Sensoren und/oder Aktuatoren des Fahrzeugs zugegriffen werden, wodurch sich unterschiedlichste Anwendungsmöglichkeiten ergeben. Beispielsweise kann in einem Prüfstand direkt auf Daten eines Motor- oder Getriebesteuergeräts des Fahrzeugs zugegriffen werden. Weiter können die Steuergeräte des Fahrzeugs in der Produktionsstraße mit Softwareupdates versehen werden oder es können in den Steuergeräten hinterlegte Daten geändert werden. Durch den Zugriff auf Aktuatoren des Fahrzeugs können die fahrzeugeigenen Aktuatoren genutzt werden, um das Fahrzeug durch die Produktionsstraße zu bewegen. Beispielsweise kann dabei auf einen Antrieb des Kraftfahrzeugs und/oder eine Lenkung des Kraftfahrzeugs zugegriffen werden.
-
Weiter wird eine Produktionsstraße mit einem erfindungsgemäßen Kommunikationssystem vorgeschlagen. Außerdem wird ein Verfahren zur Erfassung eines Fahrzeugs, zur Steuerung eines Fahrzeugs und/oder zum Datenaustausch mit einem Fahrzeug in einer Produktionsstraße für Kraftfahrzeuge mittels einer werksseitigen Kommunikationseinheit, die der Produktionsstraße zugeordnet ist, und einer fahrzeugseitigen Kommunikationseinheit, die dem Fahrzeug zugeordnet ist, vorgeschlagen, bei dem die werksseitige Kommunikationseinheit der fahrzeugseitigen Kommunikationseinheit nachgeführt wird. Vorzugsweise werden dabei die werksseitige Kommunikationseinheit und die fahrzeugseitige Kommunikationseinheit durch eine mechanische, elektrische und/oder elektronische Steuerung bewegungstechnisch miteinander gekoppelt.
-
Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In den Zeichnungen sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Die Zeichnungen, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.
-
Dabei zeigen:
-
1 ein erfindungsgemäßes Kommunikationssystem in einer schematischen Seitenansicht,
-
2 ein Blockschaltbild des Kommunikationssystems,
-
3 ein alternatives Kommunikationssystem in einer schematischen Seitenansicht,
-
4 das Kommunikationssystem in einer Frontansicht und
-
5 mehrere, hintereinandergeschaltete, erfindungsgemäße Kommunikationssysteme, die in einer Produktionslinie integriert sind, in einer schematischen Darstellung.
-
In 1 ist ein Kommunikationssystem zur Erfassung von Fahrzeugen 10a, zur Steuerung der Fahrzeuge 10a und zum Datenaustausch mit den Fahrzeugen 10a in einer Produktionsstraße für diese Fahrzeuge 10a dargestellt. Das Kommunikationssystem umfasst eine werksseitige Kommunikationseinheit 11a und eine fahrzeugseitige Kommunikationseinheit 12a. Die werksseitige Kommunikationseinheit 11a ist der Produktionsstraße zugeordnet. Die fahrzeugseitige Kommunikationseinheit 12a ist in einem Betrieb dem Fahrzeug 10a zugeordnet. Beide Kommunikationseinheiten 11a, 12a sind dazu vorgesehen, Daten zu empfangen und zu senden. Die Kommunikationseinheiten 11a, 12a sind gemäß einer Master-Slave-Architektur miteinander verknüpft. Die werksseitige Kommunikationseinheit 11a entspricht einem Master. Die fahrzeugseitige Kommunikationseinheit 12a entspricht einem Slave. Die werksseitige Kommunikationseinheit 11a und die fahrzeugseitige Kommunikationseinheit 12a sind räumlich voneinander getrennt.
-
Das Kommunikationssystem weist eine Lagereinheit 13a auf, mittels der die werksseitige Kommunikationseinheit 11a der fahrzeugseitigen Kommunikationseinheit 12a nachführbar ist. Die Lagereinheit 13a umfasst zur Führung der werksseitigen Kommunikationseinheit 11a eine Führungsschiene 17a. Die Führungsschiene 17a ist an einer Decke der Produktionsstraße, wie beispielsweise einem Hallendach, befestigt und erstreckt sich parallel zur Decke. Die Führungsschiene 17a verläuft dabei entlang von zumindest einem Teil eines Verfahrwegs des Fahrzeugs 10a in der Produktionsstraße. Die werksseitige Kommunikationseinheit 11a ist beweglich an der Führungsschiene 17a angeordnet. Die Lagereinheit 13a weist dazu einen Führungsschlitten 24a auf, mit dem die werksseitige Kommunikationseinheit 11a verliersicher verbunden ist. Die werksseitige Kommunikationseinheit 11a ist beispielsweise an dem Führungsschlitten 24a angeschraubt. Die Führungsschiene 17a dient als Linearführung für den Führungsschlitten 24a. Der Führungsschlitten 24a ist mittels Rollen 25a gegenüber der Führungsschiene 17a verschiebbar. Um den Führungsschlitten 24a entlang der Führungsschiene 17a zu bewegen, weist die Lagereinheit 13a eine nicht dargestellte Antriebseinheit auf. Die Antriebseinheit umfasst beispielsweise einen Elektromotor oder einen Riementrieb.
-
Die fahrzeugseitige Kommunikationseinheit 12a ist in einem Betrieb mit dem Fahrzeug 10a verbunden. Die fahrzeugseitige Kommunikationseinheit 12a ist in einem Betriebszustand mechanisch mit dem Fahrzeug 10a verbunden. Die fahrzeugseitige Kommunikationseinheit 12a ist an einer Frontscheibe des Fahrzeugs 10a befestigt. Die fahrzeugseitige Kommunikationseinheit 12a ist in einem Betriebszustand mit einer nicht dargestellten Steuer- und/oder Regeleinheit des Fahrzeugs 10a über eine nicht näher dargestellte Diagnoseschnittstelle des Fahrzeugs 10a verbunden. Die Diagnoseschnittstelle umfasst eine Onboard-Diagnose-Steckdose (OBD-Steckdose).
-
Zwischen der fahrzeugseitigen Kommunikationseinheit 12a und der werksseitigen Kommunikationseinheit 11a findet in einem Betriebszustand ein drahtloser Datenaustausch statt. Auch die Erfassung des Fahrzeugs 10a und die Steuerung des Fahrzeugs 10a erfolgen drahtlos. Die Erfassung, die Steuerung und der Datenaustausch erfolgen über ein und denselben Kommunikationskanal. Die fahrzeugseitige Kommunikationseinheit 12a und die werksseitige Kommunikationseinheit 11a weisen jeweils einen nicht näher dargestellten Infrarotsender und einen Infrarotempfänger auf. Datenpakete für die Erfassung, die Steuerung und den Datenaustausch werden mittels Infrarotwellen zwischen der fahrzeugseitigen Kommunikationseinheit 12a und der werksseitigen Kommunikationseinheit 11a übermittelt. Alternativ zu Infrarot sind auch andere optische Übertragungsmedien- oder auch Richtfunksysteme nutzbar. Die Kommunikation ist bidirektional ausgelegt.
-
Das Fahrzeug 10a weist ein On-Board-System auf, an das verschiedene Steuergeräte des Fahrzeugs 10a angebunden sind. Die fahrzeugseitige Kommunikationseinheit 12a ist zur Anbindung an das fahrzeugeigene On-Board-System vorgesehen. Zur Anbindung an das On-Board-System umfasst die fahrzeugseitige Kommunikationseinheit 12a einen OBD-Stecker, der mit einer OBD-Schnittstelle des Fahrzeug 10a verbindbar ist. Eine Kommunikation zwischen der fahrzeugseitigen Kommunikationseinheit 12a und den Steuergeräten, Aktuatoren und/oder Sensoren des Fahrzeugs 10a kann dabei über ein offenes Protokoll und/oder ein proprietäres Protokoll abgewickelt werden. Die fahrzeugseitige Kommunikationseinheit 12a gibt die empfangenen Datenpakete, insbesondere die Datenpakete zur Steuerung, über die OBD-Schnittstelle an das Fahrzeug 10a weiter, welches dadurch gezielt, beispielsweise durch einen Prüfstand oder eine Produktionshalle entlang eines festgelegten Wegs, geführt werden kann. Zudem kann über die Kommunikationseinheiten 11a, 12a eine Software in den Steuergeräten des Fahrzeugs 10a verändert oder angepasst werden, während das Fahrzeug 10a die Produktionsstraße durchläuft.
-
In dem dargestellten Ausführungsbeispiel weist das Kommunikationssystem eine elektronische Steuerung 14a auf, die die werksseitige Kommunikationseinheit 11a und die fahrzeugseitige Kommunikationseinheit 12a in einem Betrieb bewegungstechnisch miteinander koppelt. Die Steuerung 14a hält in einem Betrieb einen Abstand zwischen den zwei Kommunikationseinheiten 11a, 12a im Wesentlichen konstant. Die Steuerung 14a weist einen Sensor 15a auf, mittels dessen der Abstand zwischen der werksseitigen Kommunikationseinheit 11a und der fahrzeugseitigen Kommunikationseinheit 12a bestimmbar ist. Der Sensor 15a ist als ein Ultraschallsensor ausgebildet. Grundsätzlich kann auch ein anderer Sensortyp verwendet werden. Der Sensor 15a ist fest mit der werksseitigen Kommunikationseinheit 11a verbunden und erfasst in einem Betrieb einen Abstand zu dem Fahrzeug 10a. Während des Betriebs ist der Sensor 15a auf eine Frontscheibe des Fahrzeugs 10a ausgerichtet und erfasst den Abstand zu der Frontscheibe des Fahrzeugs 10a. Über die Kommunikationseinheit 11a ist der Sensor 15a mit dem Führungsschlitten 24a verbunden.
-
Die Steuerung 14a weist eine elektronische Recheneinheit 16a auf, die in einem Betrieb eine Bewegung der werksseitigen Kommunikationseinheit 11a regelt (2). Ein Signal des Sensors 15a wird als Eingangssignal 27a der Recheneinheit 16a genutzt. Die Recheneinheit 16a umfasst ein Glättungsglied 28a, das das Eingangssignal 27a filtern und glätten kann. Das Glättungsglied 28a umfasst einen Gradientenlimiter. Dem Glättungsglied 28a ist ein Element 29a nachgeschaltet, das einen fließenden Mittelwert des geglätteten Eingangssignals 27a bildet.
-
Das Eingangssignal 27a, das von dem Sensor 15a bereitgestellt wird, entspricht einem Ist-Abstand zwischen den Kommunikationseinheiten 11a, 12a. Der Referenzwert 31a entspricht einem Soll-Abstand. Der Referenzwert 31a, der in einem Speicher 32a der Recheneinheit 16a gespeichert ist, kann auf einen festen Wert festgelegt sein. Es ist aber auch denkbar, dass die Steuerung 14a den Ist-Abstand bei einer Aktivierung der Steuerung 14a, also den ersten ermittelten Ist-Abstand, als Referenzwert 31a in dem Speicher 32a ablegt. – Zur Initialisierung kann der Schlitten 24a auch rein gesteuert verfahren werden (also ohne Regelung) und bei Erreichen eines beliebigen Abstands zwischen den Kommunikationseinheiten 11a, 12a der Ist-Abstand 27a für die Regelung als Referenz 31a übernommen werden. Dazu wird im in Abhängigkeit des Steuersignals 40a der Ist-Abstand 27a in den Speicherblock 32a als neue Referenz 31a übernommen. Der Istabstand 27a und der Referenzabstand 32a werden voneinander subtrahiert (Differenzbildung 41a) und die resultierende Abweichung einem Regler 33a zugeführt. Weicht das Eingangssignal 27a während des Betriebs von dem Referenzwert 31a ab, wird der Regler 33a aktiviert, der ein Ausgangssignal 34a entsprechend der Abweichung des Eingangssignals 27a von dem Referenzwert 31a so anpasst, so dass die Abweichung gegen Null geht. Über das Ausgangssignal 34a wird die Antriebseinheit angesteuert.
-
Die Führungsschiene 17a weist wenigstens an ihren Enden nicht dargestellte Endanschläge auf, die eine Bewegung des Führungsschlittens 24a in Bewegungsrichtung 21a begrenzen. Die Endanschläge sind als elektronische Endanschläge ausgebildet. Sie bewirken, dass die werksseitige Kommunikationseinheit 11a stoppt oder entgegen der Bewegungsrichtung 21a in eine Ausgangsposition zurückfährt, wenn die werksseitige Kommunikationseinheit 11a ein Ende der Führungsschiene 17a erreicht. Die Endanschläge können alternativ auch mechanisch ausgebildet sein.
-
Zur Kopplung der Kommunikationseinheiten 11a, 12a wird das Fahrzeug 10a manuell so positioniert, dass sich zumindest die fahrzeugseitige Kommunikationseinheit 12a in einem Abstrahlkegel der werksseitigen Kommunikationseinheit 11a befindet. Dadurch kann die werksseitige Kommunikationseinheit 11a eine Datenverbindung mit der fahrzeugseitigen Kommunikationseinheit 12a aufbauen. Sind die Kommunikationseinheiten 11a, 12a für eine bidirektionale Kommunikation vorgesehen, sind die Kommunikationseinheiten 11a, 12a vorzugsweise jedoch so ausgerichtet, dass mit der Positionierung des Fahrzeugs 10a sich die Kommunikationseinheiten 11a, 12a jeweils in dem Abstrahlkegel der anderen Kommunikationseinheit 11a, 12a befinden. Die Kommunikationseinheiten 11a, 12a bauen dann selbstständig eine Datenverbindung auf. Mit der Positionierung des Fahrzeugs 10a erfasst auch der Sensor 15a den Abstand zu der Frontscheibe des Fahrzeugs 10a, an der die fahrzeugseitige Kommunikationseinheit 12a befestigt ist. Dieser erfasste Abstand wird in dem Speicher 32a der Recheneinheit 16a gespeichert und in einem folgenden Betriebszustand als Referenzwert 31a verwendet.
-
Wird das Fahrzeug 10a durch die Produktionsstraße bewegt, führt die Recheneinheit 16a die werksseitige Kommunikationseinheit 11a mittels der Antriebseinheit nach. Indem das Steuergerät den Abstand zwischen den Kommunikationseinheiten 11a, 12a auf einen konstanten Wert einregelt, bleibt die fahrzeugseitige Kommunikationseinheit 11a stets in dem Abstrahlkegel der werksseitigen Kommunikationseinheit 12a. Eine Datenverbindung zwischen den Kommunikationseinheiten 11a, 12a, die grundsätzlich auch lediglich unidirektional sein kann, wird dadurch aufrechterhalten. Mittels der dauerhaften Datenverbindung zwischen den Kommunikationseinheiten 11a, 12a kann eine hier nicht genauer beschriebene Recheneinheit das Fahrzeug 10a steuern und durch die Produktionsstraße automatisiert bewegen.
-
In den 3 bis 5 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung gezeigt. Die nachfolgenden Beschreibungen beschränken sich im Wesentlichen auf die Unterschiede zwischen den Ausführungsbeispielen, wobei bezüglich gleichbleibender Bauteile, Merkmale und Funktionen auf die Beschreibung des Ausführungsbeispiels der 1 und 2 verwiesen werden kann. Zur Unterscheidung der Ausführungsbeispiele ist der Buchstabe a in den Bezugszeichen des Ausführungsbeispiels in den 1 und 2 durch den Buchstaben b in den Bezugszeichen des Ausführungsbeispiels der 3 bis 5 ersetzt. Bezüglich gleich bezeichneter Bauteile, insbesondere in Bezug auf Bauteile mit gleichen Bezugszeichen, kann grundsätzlich auch auf die Zeichnungen und/oder die Beschreibung des Ausführungsbeispiels der 1 und 2 verwiesen werden.
-
In 3 ist ein weiteres Kommunikationssystem zur Erfassung von Fahrzeugen 10b, zur Steuerung der Fahrzeuge 10b und zum Datenaustausch mit den Fahrzeugen 10b gezeigt. Das Kommunikationssystem umfasst eine werksseitige Kommunikationseinheit 11b, die in einem Betrieb einer Produktionsstraße zugeordnet ist, und eine fahrzeugseitige Kommunikationseinheit 12b, die in einem Betrieb dem Fahrzeug 10b zugeordnet ist. Die werksseitige Kommunikationseinheit 11b und die fahrzeugseitige Kommunikationseinheit 12b sind getrennt voneinander ausgebildet. Beide Kommunikationseinheiten 11b, 12b weisen jeweils einen Sender sowie einen Empfänger auf und sind dazu vorgesehen, Datenpakete zu empfangen und zu senden. Zur Übertragung von Datenpaketen ist es grundsätzlich auch ausreichend, wenn die werksseitige Kommunikationseinheit 11b lediglich einen Sender und die fahrzeugseitige Kommunikationseinheit 12b lediglich einen Empfänger aufweist, beispielsweise um ein Softwareupdate in ein Steuergerät des Fahrzeugs 10b einzuspielen.
-
Das Kommunikationssystem umfasst weiter eine Lagereinheit 13b, mittels der die werksseitige Kommunikationseinheit 11b der fahrzeugseitigen Kommunikationseinheit 12b nachführbar ist, und eine Steuerung 14b, die die werksseitige Kommunikationseinheit 11b und die fahrzeugseitige Kommunikationseinheit 12b bewegungstechnisch miteinander koppelt. Die Steuerung 14b, die im Wesentlichen analog zu dem vorangegangenen Ausführungsbeispiel ausgebildet ist, weist einen Sensor 15b und eine Recheneinheit 16b auf, die die in einem Betrieb eine Bewegung der werksseitigen Kommunikationseinheit 11b in Abhängigkeit von einer Bewegung des Fahrzeugs 10b regelt und dadurch die werksseitige Kommunikationseinheit 11b der fest mit dem Fahrzeug 10b verbundenen fahrzeugseitigen Kommunikationseinheit 12b nachführt.
-
Im Unterschied zum vorangegangenen Ausführungsbeispiel umfasst die Lagereinheit 13b mehrere Führungsschienen 17b, 18b. Die werksseitige Kommunikationseinheit 11b ist beweglich an der zweiten Führungsschiene 18b angeordnet. Die zweite Führungsschiene 18b wiederum ist beweglich an der ersten Führungsschiene 17b angeordnet. Die erste Führungsschiene 17b ist an einer Decke der Produktionsstraße befestigt und erstreckt sich parallel zur Decke. Die erste Führungsschiene 17b erstreckt sich entlang eines Verfahrwegs für die Fahrzeuge 10b in der Produktionsstraße. Die zweite Führungsschiene 18b, die axial verschiebbar an der ersten Führungsschiene 17b gelagert ist, erstreckt sich ebenfalls entlang des Verfahrwegs. Die zweite Führungsschiene 18b ist dabei durch die bewegliche Lagerung in einen Teil des Verfahrwegs einbringbar, in dem eine feste Anordnung der Führungsschiene 17b konstruktiv nicht möglich ist.
-
Die Lagereinheit 13b weist entsprechend dem vorangegangenen Ausführungsbeispiel einen Führungsschlitten 24b auf, mit dem die werksseitige Kommunikationseinheit 11b verliersicher verbunden ist. Der Führungsschlitten 24b ist mittels Rollen 25b verschiebbar an der zweiten Führungsschiene 18b gelagert. Zur Lagerung der zweiten Führungsschiene 18b an der ersten Führungsschiene 17b weist die Lagereinheit 13b zwei weitere Führungsschlitten 35b auf. Die weiteren Führungsschlitten 35b weisen Rollen 36b auf, mittels derer die Führungsschlitten 35b gegenüber der ersten Führungsschiene 17b verschiebbar gelagert sind. Die zweite Führungsschiene 18b ist verliersicher mit den weiteren Führungsschlitten 35b verbunden.
-
Zur Verstellung der Führungsschiene 18b weist die Lagereinheit 13b eine nicht näher dargestellte erste Antriebseinheit auf, mittels der die zweite Führungsschiene 18b entlang der ersten Führungsschiene 17b verfahrbar ist. Die erste Antriebseinheit umfasst vorzugsweise einen Elektromotor zur Verstellung der Führungsschiene 18b. Es ist auch denkbar, dass die erste Antriebseinheit einen Riementrieb oder einen pneumatischen Antrieb aufweist. Zur Verstellung der werksseitigen Kommunikationseinheit 11b weist die Lagereinheit 13b eine nicht näher dargestellte, zweite Antriebseinheit auf, die zum Verschieben der werksseitigen Kommunikationseinheit 11b entlang der zweiten Führungsschiene 18b vorgesehen ist. Die Antriebseinheit zur Verstellung der werksseitigen Kommunikationseinheit 11b kann dabei analog zu der des vorangegangenen Ausführungsbeispiels ausgeführt werden.
-
Die weiteren Führungsschlitten 35b sind in Bezug auf eine Bewegungsrichtung 21b der werksseitigen Kommunikationseinheit 11b in einem Abstand zueinander angeordnet, der wesentlich kleiner ist als eine Länge der zweiten Führungsschiene 18b. In Bezug auf eine Mitte der Führungsschiene 18b sind die beiden weiteren Führungsschlitten 35b in einer Hälfte der zweiten Führungsschiene 18b befestigt. Ist die zweite Führungsschiene 18b in eine Endposition verschoben, ragt die zweite Führungsschiene 18b entgegen der Bewegungsrichtung 21b für die Kommunikationseinheit 11b über die erste Führungsschiene 17b hinaus (3). In dieser Position kann die werksseitige Kommunikationseinheit 11b Hindernisse, wie beispielsweise ein Rolltor 38b eines Prüfstands 26b, umgehen.
-
Das Kommunikationssystem weist einen Sensor 22b auf, der zu einer Bestimmung einer Position der werksseitigen Kommunikationseinheit 11b relativ zu einem ortsfesten Bezugspunkt vorgesehen ist. Der Sensor 22b ist als ein Abstandssensor ausgebildet. Der Sensor 22b ist an dem Referenzpunkt angeordnet. Weiter umfasst das Kommunikationssystem eine fest mit der werksseitigen Kommunikationseinheit 11b verbundene Reflexionsplatte 23b, die dem Sensor 22b zugewandt ist. Die Position der werksseitigen Kommunikationseinheit 11b wird über einen Abstand zwischen der Reflexionsplatte 23b und dem Sensor 22b ermittelt. Der Sensor 22b misst parallel zu der ersten Führungsschiene 17b und parallel zur Bewegungsrichtung 21b den Abstand zwischen dem ortsfesten Bezugspunkt und dem Führungsschlitten 24b. Grundsätzlich sind aber auch andere Ausgestaltungen denkbar, wie beispielsweise, dass ein in die Lagereinheit 13b integriertes Messsystem zur Bestimmung der Lage des Führungsschlittens 24b vorgesehen ist, beispielsweise über einen an die Führungsschienen 17b, 18b gekoppelten Impulsgeber als Sensor 22b zur Bestimmung der Position.
-
Das Kommunikationssystem weist weiter einen Sensor 15b auf, der analog zu dem vorhergehenden Ausführungsbeispiel während eines Betriebs einen Abstand zwischen den Kommunikationseinheiten 11b, 12b bestimmt. Mittels des Sensors 15b kann eine Position des Fahrzeugs 10b entlang zu der Bewegungsrichtung 21b bestimmt werden, um das Fahrzeug 10b parallel zur Bewegungsrichtung 21b zu positionieren und die Position des Fahrzeugs 10b zu bestimmen. Der Sensor 15b ist an dem Führungsschlitten 24b befestigt, an dem auch die werksseitige Kommunikationseinheit 11b befestigt ist. Die Reflexionsplatte 23b ist teilweise um den Sensor 15b herum angeordnet.
-
Weiter umfasst das Kommunikationssystem einen Sensor 39b, mittels dessen die Position des Fahrzeugs 10b quer zur der Bewegungsrichtung 21b bestimmbar ist. In 4 ist dargestellt, wie das Fahrzeug 10b von dem Sensor 39b in einer Ebene, die sich annähernd senkrecht zur Bewegungsrichtung 21b bzw. senkrecht zu einer Motorhaube des Fahrzeugs 10b erstreckt, erfasst wird. Der Sensor 39b ist als ein Lasersensor ausgebildet, der eine Erfassungsebene aufspannt, die senkrecht zu der Bewegungsrichtung 21b orientiert ist. Die Erfassungsebene des Sensors 39b ist vorzugsweise so ausgerichtet, dass sie eine Schnittebene durch die Motorhaube des Fahrzeugs 10b bildet. In Abhängigkeit von einer Größe der Motorhaube erfasst der Sensor 39b sowohl eine Oberfläche der Motorhaube des Fahrzeugs 10b, die in der Ebene liegt, als auch einen das Fahrzeug 10b in dieser Ebene umgebenden Raum.
-
Der Laserscanner 39b tastet den Abstand zwischen sich und den umgebenden Oberflächen entlang einer Ebene zyklisch mit einer definierten Winkelschrittweite und über einen definierten Winkelbereich (in 4 sind 180° angedeutet) ab und stellt die Abstandsdaten zur weiteren Auswertung bereit. Durch verschiedene Fahrzeuglacke kann es zu Fehlmessungen kommen, wenn der Mess-Laserstrahl auf die Lackoberfläche trifft. Aus diesem Grund werden für die weitere Auswertung diejenigen Messpunkte genutzt, die auf den Hallenboden 19b auftreffen, da auf diese Weise Messergebnisse erzielt werden, die unabhängig vom Fahrzeuglack sind. Die Messpunkte auf der Fahrzeugoberfläche sowie den Wänden der Fahrstraße fließen in diesem Fall nicht in die Positionsbestimmung ein.
-
Der Sensor 39b ist mit der Recheneinheit 16b verbunden. Die Recheneinheit 16b verarbeitet die mittels des Sensors 39b erfassten Positionen der Messpunkte sowie die von dem Sensor 15b erfasste Position und bestimmt daraus die Position des Fahrzeugs 10b.
-
Um die Position möglichst exakt zu bestimmen, filtert die Recheneinheit 16b von den Wänden 20b des Raums erzeugte Signale aus einem Signal des Sensors 39b heraus. Zudem wird die Position des Fahrzeugs 10b um eine Abschattungsstrecke 37b des Fahrzeugs 10b korrigiert, die dadurch verursacht wird, dass Laserstrahlen des Sensors 39b in einem Winkel ungleich 90 Grad zu dem Boden 19b verlaufen. Dabei berücksichtigt das Steuergerät eine Geometrie des Fahrzeugs 10b, die beispielsweise in Form eines fahrzeugspezifischen Korrekturparameters in der Recheneinheit 16b hinterlegt sein kann. Die Bestimmung der Position des Fahrzeugs 10b ist durch die Messpunkte am Boden 19b unabhängig von einer Lackierung oder einer Oberfläche des Fahrzeugs 10b.
-
In 5 sind mehrere Kommunikationssysteme dargestellt, die, beispielsweise innerhalb einer Halle, miteinander verknüpft sind und zusammenarbeiten. Die Kommunikationssysteme sind beispielsweise über eine werksseitige Anlagensteuerung oder -regelung miteinander verknüpft. Dadurch kann eine durchgehende und unterbrechungsfreie Kommunikation der fahrzeugseitigen Kommunikationseinheit 12b mit jeweils einer werksseitigen Kommunikationseinheit 11b der Kommunikationssysteme entlang dem gesamten Verfahrweg in einer Bewegungsrichtung 21b eines Fahrzeugs 10b erreicht werden. Der Verfahrweg des Fahrzeugs 10b verläuft dabei beispielsweise durch mehrere Prüfstände 26b, die mit den Kommunikationssystemen verbunden sind. Zumindest einer der Prüfstände 26b ist von einem Rollprüfstand gebildet. Es sind aber auch andere, einem Fachmann als sinnvoll erscheinende Ausgestaltungen der Prüfstände 26b denkbar.
-
Die an dem Fahrzeug 10b befestigte fahrzeugseitige Kommunikationseinheit 12b und damit das Fahrzeug 10b, das in 5 in unterschiedlichen Positionen dargestellt ist, wird in einer Anfangsposition von einer ersten werksseitigen Kommunikationseinheit 11b übernommen und in Bewegungsrichtung 21b in den ersten Prüfstand 26b geführt. Die Anfangsposition ist, in Bewegungsrichtung 21b betrachtet, vor dem ersten Prüfstand 26b. Eine zweite werksseitige Kommunikationseinheit 11b übernimmt das Fahrzeug 10b, nachdem ein Bearbeitungs- und/oder Prüfprozess innerhalb des Prüfstands 26b beendet ist und ein Rolltor 38b geöffnet wurde. Hierzu werden die werksseitige Kommunikationseinheit 11b und die zweite Führungsschiene 18b der Lagereinheit 13b, an der die zweite werksseitige Kommunikationseinheit 11b gelagert ist, in eine der Anfangsposition des Fahrzeugs 10b zugewandte Endposition gebracht. Nach einer Übernahme des Fahrzeugs 10b bzw. der fahrzeugseitigen Kommunikationseinheit 11b durch die zweite werksseitige Kommunikationseinheit 11b führt die zweite werksseitige Kommunikationseinheit 11b das Fahrzeug 10b zu dem zweiten Prüfstand 26b hin. Die Übernahme des Fahrzeugs 10b durch eine dritte werksseitige Kommunikationseinheiten 11b erfolgt auf eine bereits beschriebene Weise. Jeder Prüfstand 26b ist dabei mit zwei werksseitigen Kommunikationseinheiten 11b gekoppelt. Eine Steuerung eines Ablaufs übernimmt dabei eine Anlagensteuerung des jeweiligen Prüfstands 26b. Die Anlagensteuerung des jeweiligen Prüfstands 26b koordiniert die zwei mit dem Prüfstand 26b gekoppelten Kommunikationssysteme zeitgleich.
-
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 102009022281 A1 [0002]
