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Technisches Gebiet
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Die Erfindung betrifft ein Verfahren und ein Steuergerät zum Abschalten einer Hauptantriebsquelle eines autonom fahrenden Fahrzeugs basierend auf einem Not-Aus-Befehl.
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Stand der Technik
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Ein an ein autonom fahrendes Fahrzeug übermittelter Not-Aus dient dazu, das Fahrzeug in einem Gefahrenfall oder in einem unsicheren Betriebszustand schnell in einen sicheren Zustand zu versetzen. Ein Gefahrenfall kann eine drohende Kollision oder ein drohender Unfall sein. Ein unsicherer Betriebszustand kann beispielsweise ein unerwünschtes Anfahren oder ein Fahren in eine nicht gewünschte Fahrtrichtung sein. Ein derartiger Gefahrenfall oder ein derartiger Betriebszustand kann auf einem Softwarefehler oder auf einem Hardwarefehler beruhen.
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In der
DE 10 2016 004 198 A1 ist eine Notbefehlseinrichtung für einen Traktor beschrieben, welche als Antwort auf einen Sprachbefehl einen Not-Aus-Befehl zum Abschalten einer Antriebsbewegung des Traktors generiert.
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Darstellung der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Abschalten einer Hauptantriebsquelle eines autonom fahrenden Fahrzeugs.
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Die Hauptantriebsquelle des autonom fahrenden Fahrzeugs kann eine elektrische Hauptantriebsquelle sein, wobei das autonom fahrende Fahrzeug einen Elektroantrieb und einen Elektromotor aufweisen kann. Bei der Hauptantriebsquelle kann es sich auch um eine Antriebsquelle eines hybriden Antriebssystems handeln, wobei ein derart autonom fahrendes hybrides Fahrzeug einen hybriden Antrieb mit einem Elektromotor und einem Verbrennungsmotor aufweisen kann. Bei der Hauptantriebsquelle des autonom fahrenden Fahrzeugs kann es sich auch um einen konventionellen Verbrennungsmotor handeln. Als Energiequelle oder Energiespeicher für eines dieser autonomen Fahrzeuge kann mindestens ein Akkumulator oder mindestens eine Batterie beziehungsweise ein Kraftstofftank auf dem autonom fahrenden Fahrzeug vorgesehen sein.
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Bei dem autonom fahrenden Fahrzeug kann es sich beispielsweise um ein autonomes Flurförderfahrzeug handeln, welches als autonom fahrender oder folgender elektrisch angetriebener Gabelstapler ausgebildet sein kann. Ein autonomer Betrieb eines dieser Fahrzeuge kann teilautonom (bis Level 2) oder autonom (ab Level 3) sein. Das autonom fahrende Fahrzeug kann alternativ auch als eine autonom fahrende Arbeitsmaschine, als eine autonom fahrende Landmaschine, als eine autonom fahrende Forstmaschine, als ein autonom fahrendes Nutzfahrzeug, beispielsweise ein autonom fahrender Lastkraftwagen (LKW), oder als ein autonom fahrender Personenkraftwagen (PKW) ausgebildet sein. Eines dieser autonom fahrenden Fahrzeuge kann ein Fahrzeug sein, welches ohne Einfluss eines menschlichen Fahrers fahren, steuern und/oder einparken kann.
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Ein Verfahrensschritt ist ein Generieren eines Not-Aus-Befehls. Der Not-Aus-Befehl kann einen Not-Aus des autonom fahrenden Fahrzeugs herbeiführen. In Reaktion auf den Not-Aus-Befehl kann das autonom fahrende Fahrzeug in einer Gefahrensituation oder zum Abwenden einer Gefahr schnell in einen sicheren Zustand versetzt werden. Hierzu kann eine Energiezufuhr oder Stromzufuhr von der Hauptantriebsquelle unterbrochen werden. Der sichere Zustand kann ein Abbremsen des Fahrzeugs, ein Anhalten des Fahrzeugs und/oder ein Stoppen einer von dem autonomen Fahrzeug verrichteten Arbeit umfassen. So kann bei einer autonom fahrenden Arbeitsmaschine eine Arbeitsaufgabe, beispielsweise ein Heben und/oder Senken einer Last gestoppt werden. Auch kann das Fahrzeug ein Bremssystem umfassen, welches bei Unterbrechung der Energiezufuhr oder Stromzufuhr, also im stromlosen Zustand, automatisch aktiv ist. Das Bremssystem kann beispielsweise als stromlos geschlossene Lamellenbremse ausgebildet sein.
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Ein weiterer Verfahrensschritt ist ein Übermitteln des generierten Not-Aus-Befehls an das autonom fahrende Fahrzeug. Das Übermitteln des Not-Aus-Befehls kann ein Kommunizieren oder Übertragen des Not-Aus-Befehls von einem Nutzer des autonom fahrenden Fahrzeugs auf das autonom fahrende Fahrzeug aufweisen. Unter dem Befehl kann auch ein Signal oder eine Nachricht verstanden werden. Hierbei kann es sich um ein Funksignal handeln.
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Noch ein weiterer Verfahrensschritt ist ein Trennen des Fahrzeugantriebs des autonom fahrenden Fahrzeugs von der Hauptantriebsquelle in Reaktion auf den übermittelten Not-Aus-Befehl und in Abhängigkeit einer Logik. Das Trennen des Fahrzeugantriebs kann ein Trennen einer Verbindung zum Fahrzeugantrieb oder das Deaktivieren des Fahrzeugantriebs aufweisen. Das Trennen kann auch als ein Kappen bezeichnet werden. Unter der Reaktion kann ein Reagieren in Folge des Trennens des Fahrzeugantriebs verstanden werden. Das Trennen des Fahrzeugantriebs von der Hauptantriebsquelle hat so zur Folge, dass das autonom fahrende Fahrzeug oder dessen Antrieb nicht mehr mit Energie oder Strom aus der Hauptantriebsquelle versorgt wird.
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Als Logik kann grundsätzlich jedes vordefinierte logische System verstanden werden, welches mindestens ein Entscheidungskriterium für das Trennen des Fahrzeugantriebs des autonom fahrenden Fahrzeugs von der Hauptantriebsquelle in Reaktion auf den übermittelten Not-Aus-Befehl definiert. Die Entscheidungskriterien können Kriterien zum Durchführen des Trennens sein, welche von fahrzeugspezifischen Parametern oder externen Parametern abhängen können. Die externen Parameter können reale Parameter, zum Beispiel Umgebungseinflüsse, umfeldbasierte Parameter oder Parameter bezogen auf einer Mensch-Fahrzeug-Interaktion sein. Die externen Parameter können auch abstrakte Parameter beziehungsweise fiktive Parameter, zum Beispiel bezogen auf potentielle Gefahrensituationen, sein.
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Als Logik kann beispielsweise jede klassische Logik angewandt werden, welche mindestens eine semantische Bedingung aufweist. Alternativ oder zusätzlich kann die Logik ein logisches Verfahren umfassen oder eine nichtklassische Logik aufweisen. Als eine nichtklassische Logik kann beispielsweise eine mehrwertige Logik oder eine Fuzzylogik angewandt werden.
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Mit der Erfindung wird somit ein Sicherheitskonzept für autonom fahrende Fahrzeuge geschaffen, welches einen Not-Aus-Befehl an mindestens ein weiteres Entscheidungskriterium knüpft, welche über das tatsächliche Durchführen des Not-Aus mitentscheidet. Als Entscheidungskriterium kann jedes vordefinierte oder sich aus einer Fahrsituation ergebende logische Kriterium vorgesehen sein, welches über einen tatsächlich notwendigen Not-Aus entscheiden kann. Dies kann in vorteilhafter Weise einen unnötigen Not-Aus vermeiden.
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Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass es zum Verhindern von Unfällen oder Kollisionen unter Beteiligung des autonom fahrenden Fahrzeugs nicht ausreichend sein kann, lediglich einen Not-Aus durchzuführen, da der Not-Aus selbst eine neue Gefahrensituation auslösen kann, falls der Not-Aus zum Abwenden einer potentiellen Gefahrensituation nicht notwendig war oder die Gefahrensituation überhaupt nicht existiert.
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Ein Konzept der Erfindung besteht daher darin, dass unsichere Betriebszustände, zum Beispiel ein unerwünschtes Anfahren des autonom fahrenden Fahrzeugs oder ein Fahren des autonom fahrenden Fahrzeugs in eine nicht gewünschte Richtung, dadurch verhindert werden, dass ein Not-Aus-Befehl in Abhängigkeit einer für diesen hinterlegte Logik ausgeführt wird. Dies kann vorteilhaft sein, da das autonome Fahrzeug so auf eine erkannte Gefahrensituation variabel und flexibel reagieren kann. Ein abruptes Abbremsen bis zum Stillstand des Fahrzeugs kann somit nicht die einzige Konsequenz des Not-Aus-Befehls sein, sondern auch ein Ignorieren des Not-Aus-Befehls kann als logische Konsequenz ausgelöst werden. Dies kann vorteilhaft sein, da so Unfälle durch einen unbegründeten Not-Aus-Befehl miniert werden können. Daneben können weiterhin tatsächlich kritische Situationen erkannt werden und entsprechende Gegenmaßnahmen eingeleitet werden.
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Ein weiteres damit einhergehendes Konzept der Erfindung kann darin gesehen werden, dass als Reaktion auf den Not-Aus-Befehl durch Trennen des Fahrzeugantriebs des autonom fahrenden Fahrzeugs von der Hauptantriebsquelle unmittelbar und direkt in den Hauptantriebsstrang des Fahrzeugs in Abhängigkeit der Logik eingegriffen werden kann. Somit können das gesamte Fahrzeug und/oder die auf ihm vorgesehenen und angetriebenen Werkzeuge stillgelegt werden.
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In einer Ausführungsform ist die Logik in einer Wahrheitstabelle hinterlegt. Die Wahrheitstabelle, welche auch als Wahrheitswertetabelle bezeichnet werden kann, kann eine tabellarische Aufstellung eines Wahrheitswertverlaufs einer logischen Aussage aufweisen. Die Wahrheitstabelle kann so genutzt werden, um Wahrheitswertefunktionen basierend auf fahrzeugspezifischen oder fahrzeugumfeldbasierten Parametern zu definierten, welche das Ausführen oder Nichtausführen beziehungsweise das Aktvieren oder Deaktivieren des Empfangens eines Not-Aus-Befehls als Funktionswerte aufweisen können. Als fahrzeugspezifischer Parameter kann beispielsweise ein Betriebsmodus, ein Antriebsmodus oder ein Arbeitsmodus des autonom fahrenden Fahrzeugs vorgesehen sein. Als fahrzeugumfeldbasierter Parameter kann beispielsweise eine Umgebungssituation, ein Aufenthaltsbereich des Fahrzeugs oder ein Zeitfenster vorgesehen sein. Derartige Parameter können mit mindestens einer AND/OR-Verknüpfung oder NAND/NOR-Verknüpfung logisch in der Wahrheitstabelle miteinander verknüpft werden. Das Vorsehen einer Wahrheitstabelle als Logik hat den Vorteil, dass so ein komplexes Entscheidungskriterium definiert werden kann, welches eine Vielzahl von verschiedenen Parametern berücksichtigen kann.
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Eine weitere Ausführungsform weist als Verfahrensschritt ein taktiles Betätigen eines Not-Aus-Senders zum Generieren und drahtlosen Übermitteln des Not-Aus-Befehls auf. Eine von einem Nutzer, einem Beobachter oder einem Überwacher des autonomen Fahrzeugs gehaltene Not-Aus-Fernbedienung kann den Not-Aus-Sender zum Generieren des Not-Aus-Befehls aufweisen. Das taktile Betätigen des Not-Aus-Senders kann ein manuelles Drücken, ein Berühren oder ein Bewegen eines Not-Aus-Schalters, einer Not-Aus-Taste oder einem sonstigen Not-Aus-Bedienelements durch den Nutzer sein. Ein taktiles Auslösen des Not-Aus-Befehls hat den Vorteil, dass ein Nutzer so schnell auf eine von ihm erkannte Gefahrensituation reagieren kann und die Not-Aus-Entscheidung so der zusätzlichen logischen Entscheidung übergeben werden kann. Alternativ oder zusätzlich kann auch ein visuelles oder akustisches Betätigen des Not-Aus-Senders vorgesehen sein.
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Eine weitere Ausführungsform weist als Verfahrensschritt ein taktiles Betätigen eines Not-Aus-Schalters zum Generieren und Übermitteln des Not-Aus-Befehls auf. Der Not-Aus-Schalter kann auf dem autonom fahrenden Fahrzeug selbst vorgesehen sein. Der Not-Aus-Schalter kann in den Signalfarben gelb und rot in bekannter Weise eingefärbt sein. Der Not-Aus-Schalter kann sich nach dessen Betätigen verriegeln. Danach kann der Not-Aus-Schalter, welcher auch als Not-Aus-Betätiger bezeichnet werden kann, manuell oder mit einem Werkezeug durch Drehen des Not-Aus-Schalters oder dessen Herausziehen wieder in seine ursprüngliche Position zurückversetzt werden.
Das Vorsehen eines derartigen Not-Aus-Schalters bietet einer Person, die sich im Umfeld des autonom fahrenden Fahrzeugs aufhält eine Möglichkeit einen Not-Aus unter Berücksichtigung der Logik auszulösen.
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In einer weiteren Ausführungsform weist der Fahrzeugantrieb des autonom fahrenden Fahrzeugs einen Elektroantrieb auf. Der Elektroantrieb kann ein 48V-Bordnetz aufweisen. Der Elektroantrieb kann ferner einen Elektromotor, ein Getriebe und einen Akkumulator oder eine Batterie als Stromversorgung aufweisen. Das Anwenden des Verfahrens auf einem elektrisch angetriebenen autonomen Fahrzeug ist vorteilhaft, da eine elektrische Hauptantriebsquelle durch Öffnen eines Schalters einfach getrennt werden kann. Ein derartiger Schalter kann ein Relais oder ein Schütz sein.
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In einer weiteren Ausführungsform erfolgt das Trennen des Fahrzeugantriebs durch ein Trennen eines Sicherheitsrelais oder Relais. Das Sicherheitsrelais kann jede elektrische Schaltvorrichtung sein, welche dazu ausgebildet ist, den Antrieb des autonomen Fahrzeugs zu trennen. Ferner kann das Relais ein fernbetätigter Schalter sein, welcher im Wesentlichen zwei Schaltstellungen aufweist. Das Relais kann zwischen der Hauptantriebsquelle des Fahrzeugs und von dieser angetriebenen Fahrzeugkomponenten angeordnet sein, um den Hauptantriebsstrang des Fahrzeugs zu trennen beziehungsweise abzuschalten. Ein derartiges Relais, welches nur dann schaltet, falls es die Logik zulässt, kann die Sicherheit des autonom betriebenen Fahrzeugs erhöhen.
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In einer weiteren Ausführungsform erfolgt das Trennen des Fahrzeugantriebs durch ein Trennen eines Schützes. Der Schütz kann alternativ oder zusätzlich zum Sicherheitsrelais vorgesehen sein. Der Schütz oder Schaltschütz kann ein elektrisch oder elektromagnetisch betätigbarer Schalter sein, welcher zwischen der Hauptantriebsquelle des Fahrzeugs und von dieser angetriebenen Fahrzeugkomponenten angeordnet sein kann. Bei dem Schütz kann es sich um einen Hauptschütz handeln, welcher einen 48V-Versorgungskreis trennen kann. Der Schütz kann seriell, das heißt bezogen auf nur eine Datenleitung, angeordnet sein. Ein derartiger Schütz, welcher nur dann schaltet, falls es die Logik zulässt, kann die Sicherheit des autonom betriebenen Fahrzeugs weiter erhöhen.
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In einer weiteren Ausführungsform berücksichtigt die Logik mindestens zwei Betriebsmodi des autonom fahrenden Fahrzeugs, wobei die mindestens zwei Betriebsmodi zumindest einen autonomen Modus des Fahrzeugs und einen nicht autonomen Modus des Fahrzeugs aufweisen. Als Betriebsmodi können auch Antriebsmodi, beispielsweise die eines hybriden Fahrzeugs, oder Arbeitsmodi, beispielsweise das Verwenden verschiedener auf einem autonomen Fahrzeug vorhandener Werkzeuge, vorgesehen sein. Grundsätzlich kann eine beliebige Anzahl oder Kombination von Betriebsmodi logisch berücksichtigt werden, beispielsweise können maximal vier Betriebsmodi logisch miteinander verknüpft werden, welche ein Entscheidungskriterium zum Trennen der Hauptantriebsquelle beschreiben.
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Der Not-Aus-Befehl kann beispielsweise nur dann die Hauptantriebsquelle trennen, falls ein bestimmtes Werkzeug in Verwendung ist oder falls das Werkzeug eine Last trägt. Der Betriebsmodus kann temporär oder dauerhaft in vordefinierter Weise oder manuell festgelegt sein beziehungsweise werden. In Abhängigkeit des aktuellen oder zukünftigen Betriebsmodus kann so das Ausführen des Not-Aus-Befehls aktiviert, deaktiviert oder gesperrt werden.
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In einer Form kann die Logik als Entscheidungskriterium enthalten, dass das Ausführen des Not-Aus-Befehls und das Trennen der Hauptantriebsquelle dann durchgeführt wird, falls der autonome Betriebsmodus und/oder falls der nicht-autonome Betriebsmodus vorliegt. Ein Berücksichtigen ob das autonome Fahrzeug autonom oder nicht-autonom betrieben wird ist vorteilhaft, da eine Not-Aus-Entscheidung so einem vorübergehend auf dem Fahrzeug vorhandenen Fahrer übergeben werden kann, ohne dass durch einen externen Not-Aus-Befehl eingegriffen werden kann. Dies kann wünschenswert sein, wenn das autonom fahrende Fahrzeug beispielsweise von einem Ort zum anderen von dem Fahrer überführt wird oder wenn das Fahrzeug getestet oder gewartet wird. Somit kann in logischer Abhängigkeit des Betriebsmodus eine zusätzliche Sicherheitssteuerung auf einem autonomen Fahrzeug bereitgestellt werden, welche in Abhängigkeit des Betriebsmodus oder Arbeitsmodus das Ausführen des Not-Aus-Befehls aktivieren beziehungsweise deaktivieren kann.
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In einer weiteren Ausführungsform ist zumindest ein Betriebsmodus der mindestens zwei Betriebsmodi des autonom fahrenden Fahrzeugs durch Betätigen eines Betriebsmodusschalters wählbar. Zum Wählen beziehungsweise Setzen eines der genannten Betriebsmodi kann der Betriebsmodusschalter auf dem Fahrzeug oder in einer Nutzerumgebung des Fahrzeugnutzers räumlich getrennt vom Fahrzeug vorgesehen sein, welcher durch Betätigen von einem der Betriebsmodi des autonom fahrenden Fahrzeugs festlegen kann. Ein derartiger Schalter ermöglicht eine einfache Implementierung und Integrierung der Logikentscheidung in ein Arbeitsumfeld eines autonom fahrenden Fahrzeugs.
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Im autonomen Betriebsmodus kann eine externe Vorgabe an ein Gaspedal oder einen Lenkwinkel erfolgen. Im autonomen Betriebsmodus kann ferner ein Status eines Sitzschalters als Entscheidungskriterium ignoriert werden. Ein manuelles Fahren kann zudem durch ein Überlenken verhindert werden oder ein Gasgeben kann nur bis zu einem Limit zugelassen werden. Ferner kann eine Geschwindigkeitsbegrenzung aktiv sein.
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Im nicht-autonomen Betriebsmodus kann ein Gaspedal oder ein Lenkwinkel von einem Fahrer betätigt beziehungsweise gewählt werden. Im nicht-autonomen Betriebsmodus kann ferner ein Status eines Sitzschalters als Entscheidungskriterium verarbeitet werden.
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In einer weiteren Ausführungsform wird nach dem Trennen des Fahrzeugantriebs des autonom fahrenden Fahrzeugs von der Hauptantriebsquelle das Fahrzeug, welches elektrisch antreibbar ist, oder zumindest eine Komponente des Fahrzeugs, welche elektrisch antreibbar ist, weiterhin mit Strom von einer externen Quelle versorgt. Die Ausführungsform kann beispielsweise in einem Messebetrieb oder Messemodus des autonom fahrenden Fahrzeugs vorteilhaft sein, in welchem das Fahrzeug sich in einem Demonstrationsbetrieb oder Demonstrationsmodus, beispielsweise als bloßer Geräteträger, befinden kann. Hierbei kann ein Fahren oder ein Betätigen von Werkzeugen des Fahrzeugs in reduziertem Umfang oder überhaupt nicht vorsehen sein. Die Ausführungsform ist vorteilhaft, da so in Abhängigkeit eines bestimmten Betriebsmodus das Trennen aufgrund eines Not-Aus-Befehls wirkungslos bleiben kann. Dies kann explizit erwünscht sein, wodurch der Not-Aus-Befehl mit anderen Worten gewollt ins Leere laufen kann.
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In einer weiteren Ausführungsform berücksichtigt die Logik einen Betriebsmodus des autonomen Fahrzeugs, welcher einen Messebetrieb des autonom fahrenden Fahrzeugs umfasst. Der Messemodus oder der Demonstrationsmodus kann beispielsweise mit einem Magnetschalter geschaltet werden, welcher aufgrund seiner Sicherheitsfunktionalität vorteilhaft ist. Die Modi können alternativ oder zusätzlich in analoger Weise zum nicht-autonomen Betriebsmodus des Fahrzeugs berücksichtigt werden. Im Messemodus kann das autonome Fahrzeug durch eine 12V-Spannungsversorgung separat mit Energie versorgt werden. Dies ist vorteilhaft, da so ein weiterer, dritter Modus berücksichtigt werden kann, in dem beispielsweise der gewählte Betriebsmodus trotz eines Not-Aus-Befehls fortgesetzt werden kann.
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Eine weitere Ausführungsform weist als Verfahrensschritt ein Kommunizieren eines Signals zum Überwachen einer Datenübertragung zwischen einem Beobachter und dem autonom fahrenden Fahrzeug auf. Bei dem Signal kann es sich um ein bekanntes Alive-Bit handeln. Das Signal kann zum Überwachen einer Funkstrecke vorgesehen sein, wobei das Übermitteln des generierten Not-Aus-Befehls an das autonom fahrende Fahrzeug funkbasiert erfolgen kann. Ein kontinuierliches oder permanentes Senden des „Alive-Bits“ oder eines Togglebits zwischen einem externen Fahrzeugzugriff, beispielsweise über einen CAN-Funk-Adapter, kann eine zusätzliche Sicherheitsfunktionalität bereitstellen. Falls das Kommunizieren des Signals gestört oder unterbrochen wird, kann das Relais oder der Schütz geöffnet werden und somit der Fahrzeugantrieb von der Hauptantriebsquelle getrennt werden.
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Eine weitere Ausführungsform sieht vor, dass vor dem Betriebsmodusschalter ein zeitverzögerndes Relais verbaut wird. Dies kann vorteilhaft sein, wenn eine Funkübertragung zwischen dem Not-Aus-Sender und einem Not-Aus-Empfänger auf dem Fahrzeug erst oder wieder aufgebaut wird, wobei das Signal oder das Alive-Bit nicht zuverlässig gesendet werden kann. Ein Vorteil besteht darin, dass eine Fahrfunktion oder Nutzfunktion des autonomen Fahrzeugs so stabil und sicher gestartet oder wiederaufgenommen werden kann.
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich ferner auf ein Steuergerät, welches dazu eingerichtet ist, die Verfahrensschritte der Erfindung oder die Verfahrensschritte einer oder mehrere ihrer Ausführungsformen durchzuführen. Das Steuergerät kann eine Steuereinrichtung sein, mit welcher derartige, programmierte Verfahrensschritte auf dem autonom fahrenden Fahrzeug und/oder in einer Nutzerumgebung eines Nutzers des autonom fahrenden Fahrzeugs gesteuert oder geregelt werden können. Das Steuergerät kann auch als Sicherheitssteuerung zum Durchführen eines Not-Aus bezeichnet werden. Alternativ oder zusätzlich kann mit dem Steuergerät eine Schaltung des Relais oder des Schützes auch diskret, beispielsweise aus einem weiteren Relais aufgebaut werden.
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich zudem auf ein autonom fahrendes Fahrzeug mit einem derartigen Steuergerät. In einer Ausführungsform ist das autonom fahrende Fahrzeug als autonom fahrendes Flurförderfahrzeug ausgebildet. Das autonom fahrende Flurförderfahrzeug kann beispielsweise ein autonom fahrender Gabelstapler sein.
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Figurenliste
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- 1 zeigt ein Ablaufdiagramm mit Verfahrensschritten eines Ausführungsbeispiels eines Verfahrens zum Abschalten einer Hauptantriebsquelle eines autonom fahrenden Fahrzeugs.
- 2 zeigt Komponenten zum Durchführen und zum weiteren Erläutern des Verfahrens gemäß 1.
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Detaillierte Beschreibung von Ausführungsformen
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In 1 sind Verfahrensschritte S1a, S1b, S2, S3, S4 des Verfahrens zum Abschalten einer Hauptantriebsquelle eines autonom fahrenden Fahrzeugs (nicht gezeigt) in einer zeitlichen Abfolge gezeigt.
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In Schritt S1a wird ein Betätigen eines Not-Aus-Senders 10 von einem Nutzer 4 des autonom fahrenden Fahrzeugs durchgeführt.
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In Schritt S1b wird ein Betätigen eines Not-Aus-Schalters 20, welcher sich auf dem autonom fahrenden Fahrzeug befindet, von einem Nutzer 4 im Fahrzeugumfeld oder von einem Fahrer 5 des autonom fahrenden Fahrzeugs durchgeführt.
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In Schritt S2, welcher als Reaktion auf Schritt S1a oder S1b durchgeführt wird, wird ein Generieren eines Not-Aus-Befehl 2 durchgeführt, welcher beim Betätigen des Not-Aus-Senders 10 via Funk von einem Not-Aus-Empfänger 12 empfangen wird und welcher beim Betätigen des Not-Aus-Schalters 20 auf dem autonom fahrenden Fahrzeug übertragen wird.
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In Schritt S3 wird ein Übermitteln des Not-Aus-Befehls 2 an ein Steuergerät 60 durchgeführt, welches sich auf dem autonom fahrenden Fahrzeug befindet.
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In Schritt S4 wird ein Fahrzeugantrieb 70 des autonom fahrenden Fahrzeugs von der Hauptantriebsquelle in Reaktion auf den in Schritt S3 übermittelten Not-Aus-Befehl 2 und in Abhängigkeit einer Logik (nicht gezeigt) getrennt.
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Eine den Verfahrensschritten S1a, S1b, S2, S3, S4 zugrundeliegende Systemarchitektur des Verfahrens zum Abschalten einer Hauptantriebsquelle eines autonom fahrenden Fahrzeugs wird mit Bezug auf 2 näher erläutert. Die in 2 gezeigte Systemarchitektur ist ein integraler Bestandteil des Gesamtfahrzeugkonzepts des autonom fahrenden Fahrzeugs.
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Ein Nutzer 4 betätigt manuell entweder den Not-Aus-Sender 10 oder den Not-Aus-Schalter 20, welcher als Hand-Not-Aus ausgebildet ist. Beim Betätigen des Not-Aus-Senders 10 wird der Not-Aus-Befehl 2 funkbasiert zum Not-Aus-Empfänger 12 übertragen und von diesem eingelesen. Wird der funkbasierte Not-Aus-Sender 10 oder der Not-Aus-Schalter 20 taktil betätigt, so wird ein 48V-Versorgungskreis 80 über einen Schütz 40 getrennt. Dadurch entfällt auch die Versorgung für weitere Fahrzeugsteuergeräte, welche ein Lenkungssteuergerät 72 und ein Antriebssteuergerät 74 aufweisen. Weitere Steuergeräte für Nebenaggregate (nicht gezeigt) sind vorhanden, wobei deren Versorgung ebenfalls entfällt.
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In der Systemarchitektur ist der 48V-Versorgungskreis 80 als Hauptantriebsquelle des autonom fahrenden Fahrzeugs vorgesehen, wobei der Not-Aus-Schalter 20 mit dem 48V-Versorgungskreis 80 verbunden ist und in diesem seriell verbaut ist. Der 48V-Versorgungskreis 80 weist eine Fahrzeugbatterie 82 auf. In einem seriellen Pfad ausgehend von dem 48V-Versorgungskreis 80 sind außerdem der Schütz 40, welcher als Hauptschütz ausgebildet ist, und ein Zündschloss 42, welches von einem Zündschlüssel betätigt werden kann, seriell verbunden. Der Schütz 40 trennt den 48V-Versorgungskreis 80, falls er in Reaktion auf den betätigten Not-Aus-Schalter 20 geöffnet ist. Das Zündschloss 42 trennt ebenfalls den 48V-Versorgungskreis 80, falls der Zündschlüssel im Zündschloss 42 gedreht beziehungsweise gezogen wird.
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Zudem ist in der Systemarchitektur ein Steuergerät 60 vorgesehen, welches mit dem Not-Aus-Empfänger 12 und einem Sicherheitsrelais 30 verbunden ist. Das Sicherheitsrelais 30 trennt den 48V-Versorgungskreis 80, falls es in Reaktion auf den vom Not-Aus-Empfänger 12 empfangenen Not-Aus-Befehl 2 geöffnet ist. Das Sicherheitsrelais 30 wird hierzu über einen Ausgang 62 an dem Steuergerät 60 freigegeben. Über eine als Logik im Steuergerät 60 hinterlegte Wahrheitstabelle (nicht gezeigt) wird der Ausgang 62 in Abhängigkeit des in der Wahrheitstabelle enthaltenen Entscheidungskriteriums bestromt oder nicht bestromt. Das Entscheidungskriterium basiert auf einer Schalterstellung eines Betriebsmodusschalters 50, wobei das Sicherheitsrelais 30 in Abhängigkeit des geschalteten Betriebsmodus freigegeben wird.
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Das Steuergerät 60 liest ferner Signale eines Betriebsmodusschalters 50 über zwei Hardwarepins 64, 66 ein. Hierfür ist der Betriebsmodusschalter 50 mit einem optional zeitverzögernden Relais 52 verbunden. Der Betriebsmodusschalter 50 wird zwischen einem autonomen Betriebsmodus und einem nicht-autonomen Betriebsmodus von dem Nutzer 4 betätigt und geschaltet. Der Betriebsmodusschalter 50 gibt zudem über ein 12V-Freigaberelais 54 abhängig von der Schalterposition des Betriebsmodusschalters 50 die Spannungsversorgung für ein externes System 90 frei.
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Im externen System 90 wird das autonom fahrende Fahrzeug von einer externen Spannungsversorgung 91 mit Energie versorgt. Diese ist mit einem Magnetschalter 93 verbunden, welcher wiederum mit einer Spule 94 verbunden ist. Ein Relais 95 ist innerhalb des externen Systems 90 vorgesehen, welches mit der Spule 94 verbunden ist und in Abhängigkeit der Schalterstellung des Magnetschalters 93 bestromt wird, wobei externe Messemodus-Steuergeräte 92 für einen stationären Betrieb des autonom fahrenden Fahrzeugs auf einer Messe mit Energie versorgt werden. Zudem kann über das Relais 95 eine Rundum-Lampe 96 versorgt werden.
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Bezugszeichenliste
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- 2
- Not-Aus-Befehl
- 4
- Nutzer
- 5
- Fahrer
- 10
- Not-Aus-Sender
- 12
- Not-Aus-Empfänger
- 20
- Not-Aus-Schalter
- 30
- Sicherheitsrelais
- 40
- Schütz
- 42
- Zündschloss
- 50
- Betriebsmodusschalter
- 52
- zeitverzögerndes Relais
- 54
- 12V-Freigaberelais
- 60
- Steuergerät
- 62
- Ausgang
- 70
- Fahrzeugantrieb
- 80
- 48V-Versorgungskreis
- 82
- Fahrzeugbatterie
- 90
- externes System
- 91
- externe Spannungsversorgung
- 92
- Messemodus-Steuergeräte
- 93
- Magnetschalter
- 94
- Spule
- 95
- Relais
- 96
- Rundum-Lampe
- S1a
- Betätigung Not-Aus-Sender
- S1b
- Betätigung Not-Aus-Schalter
- S2
- Generierung Not-Aus-Befehl
- S3
- Übermittlung Not-Aus-Befehl
- S4
- Trennung Fahrzeugantrieb
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102016004198 A1 [0003]
