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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Verhindern einer Bewegung eines mindestens drei Räder umfassenden Fortbewegungsmittels in einem Parkmodus und ein solches Fortbewegungsmittel.
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Aus dem Stand der Technik sind Fortbewegungsmittel bekannt, welche über zwei oder mehr Räder verfügen, die unabhängig voneinander auf Basis einer Einzelradlenkung gelenkt werden können. Eine solche Einzelradlenkung wird im Stand der Technik u. a. in Verbindung mit sogenannten Steer-by-Wire-Systemen eingesetzt, welche eingerichtet sind, die Räder einer jeweiligen Achse der Fortbewegungsmittel derart anzusteuern, dass sich diese analog zu einem mechanisch gelenkten System verhalten. Darüber hinaus ist aus dem Stand der Technik eine Ansteuerung von Einzelradlenkungen bekannt, welche es erlaubt, sowohl Vorderräder, als auch Hinterräder eines Fortbewegungsmittels zu lenken. Dadurch kann ein Manövrieren auf engstem Raum ermöglicht werden. Ferner ist aus dem Stand der Technik eine Ansteuerung von Einzelradlenkungen bekannt, welche es erlaubt, eine Diagonal- und/oder Seitwärtsfahrt eines Fortbewegungsmittels durchzuführen.
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DE102016203984A1 beschreibt eine Radlenkbaugruppe für ein Kraftfahrzeug zur Verschwenkung eines einzelnen lenkbaren Fahrzeugrads, das an einem Fahrzeugchassis um eine Lenkachse schwenkbar angeordnet ist, wobei die Radlenkbaugruppe eine einen Lenkmotor aufweisende Lenkmotorvorrichtung umfasst, mit der das Fahrzeugrad um durch elektrische Steuersignale vorgegebene Drehwinkel um die Lenkachse schwenkbar ist.
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Im Stand der Technik wird stets eine parallele Stellung der Räder an einer jeweiligen Achse verwendet, um das Fortbewegungsmittel in eine bestimmte Richtung zu lenken. Die vorliegende Erfindung schlägt hingegen vor, nicht parallele Stellungen von Rädern einer jeweiligen Achse in einem Parkmodus eines Fortbewegungsmittels zu verwenden, um einer Bewegung des Fortbewegungsmittels in diesem Modus entgegenzuwirken.
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Die Lösung der vorstehend identifizierten Aufgabe erfolgt durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche. Die Unteransprüche haben bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung zum Inhalt.
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Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Verhindern einer Bewegung eines Fortbewegungsmittels in einem Parkmodus des Fortbewegungsmittels vorgeschlagen. Das Fortbewegungsmittel kann beispielsweise ein Straßenfahrzeug (z.B. PKW, Transporter, LKW) oder ein Schienenfahrzeug oder ein Luftfahrzeug/Flugzeug und/oder ein Wasserfahrzeug sein und mindestens drei Räder umfassen. Bevorzugt kann das Fortbewegungsmittel ein elektrisch angetriebenes Fortbewegungsmittel sein, welches zumindest teilweise über separat angetriebene und/oder lenkbare Räder verfügt.
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In einem ersten Schritt des erfindungsgemäßen Verfahrens wird durch eine erfindungsgemäße Auswerteeinheit ein aktiver Parkmodus des Fortbewegungsmittels ermittelt. Das Ermitteln kann automatisch und/oder sensorgestützt erfolgen. Hierfür kann die Auswerteeinheit informationstechnisch mit einem Bordnetz des Fortbewegungsmittels verbunden sein, über welches die Auswerteeinheit für das Ermitteln des Parkmodus' relevante Informationen von weiteren Komponenten des Fortbewegungsmittels empfangen kann. Die empfangenen Informationen können bevorzugt in einer intern und/oder extern an die Auswerteeinheit informationstechnisch angebundenen Speichereinheit für eine nachgelagerte Verarbeitung durch die Auswerteeinheit abgelegt werden.
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In einem zweiten Schritt des erfindungsgemäßen Verfahrens wird ein Radlenkwinkel mindestens eines über eine Einzelradlenkung verfügenden ersten Rades des Fortbewegungsmittels in Abhängigkeit des aktiven Parkmodus' automatisch verändert, so dass das erste Rad bezüglich eines zweiten Rades einer ersten gemeinsamen Fahrzeugachse des Fortbewegungsmittels nicht parallel ausgerichtet ist, um einer Bewegung des Fortbewegungsmittels im Parkmodus entgegenzuwirken. Die Einzelradlenkung kann beispielsweise eine aus dem Stand der Technik bekannte Einzelradlenkung sein, welche eingerichtet ist, einen Lenkwinkel des ersten Rades und/oder des zweiten Rades mittels jeweiliger Steuersignale der erfindungsgemäßen Auswerteeinheit anzupassen. Unter der ersten gemeinsamen Fahrzeugachse kann beispielsweise eine Vorderachse oder eine Hinterachse oder eine davon abweichende Achse des Fortbewegungsmittels verstanden werden. Mit anderen Worten können bezüglich einer Längsachse des Fahrzeugs symmetrisch angeordnete Räder als Räder einer jeweiligen gemeinsamen Achse verstandenen werden, auch wenn im Falle einer hier vorliegenden Einzelradlenkung keine physikalische Achse zwischen diesen Rädern existiert. Im Sinne einer vereinfachten Beschreibung wird das erfindungsgemäße Verfahren nachfolgend anhand eines zweiachsigen Fortbewegungsmittels erläutert, dessen Vorderachse der ersten gemeinsamen Achse des ersten Rades und des zweiten Rades entspricht, während eine Hinterachse des Fortbewegungsmittels einer zweiten gemeinsamen Achse eines dritten Rades und eines vierten Rades entspricht, ohne das erfindungsgemäße Verfahren dadurch auf diese konkrete Zuordnung und/oder Anzahl von Achsen einzuschränken.
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Unter einer nicht parallelen Ausrichtung soll hier eine Ausrichtung der Räder verstanden werden, welche sich von einer beabsichtigten oder unbeabsichtigten geringfügigen Abweichung von einer perfekten Parallelstellung jeweiliger Räder einer jeweiligen gemeinsamen Achse unterscheidet. Eine solche geringfügige Abweichung kann sich beispielsweise aus einer nicht perfekt parallel eingestellten Spur und/oder einem nicht perfekt parallel eingestellten Sturz der jeweiligen Räder ergeben. Solche geringfügigen Abweichungen, welche nicht zum erfindungsgemäßen Verhindern einer Bewegung des Fortbewegungsmittels vorgesehen und/oder einsetzbar sind, sollen somit nicht unter der erfindungsgemäßen Bezeichnung einer nicht parallelen Anordnung jeweiliger Räder verstanden werden. Eine erfindungsgemäße Winkelabweichung zwischen den Ausrichtungen jeweiliger Räder im Parkmodus des Fortbewegungsmittels (d. h., beispielweise zwischen dem ersten Rad und dem zweiten Rad) kann insbesondere mindestens 5°, bevorzugt mindestens 15° und insbesondere bevorzugt mindestens 30° betragen.
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Auf Basis der Einzelradlenkung ist es zudem möglich, dass sowohl das erste Rad, als auch das zweite Rad bezüglich einer vor dem Erreichen des Parkmodus' parallelen Ausrichtung der beiden Räder verstellt werden. Dies kann beispielsweise derart erfolgen, dass die beiden Räder in jeweils entgegengesetzte Richtungen verstellt werden, so dass eine Stellung der beiden Räder zueinander im Wesentlichen einer V-förmigen Stellung entsprechen kann. Diese V-förmige Stellung kann in diesem Zusammenhang derart ausgeprägt sein, dass ein Schnittpunkt jeweiliger Verstellrichtungen der Räder in Fahrtrichtung betrachtet, sowohl vor der gemeinsamen, als auch hinter der gemeinsamen Fahrzeugachse liegen kann. Neben einer solchen V-förmigen Stellung der Räder zueinander können auch davon abweichende Stellungen verwendet werden, in welchen beide Räder mit unterschiedlichen Winkeln von einer zuvor bestehenden parallelen Ausrichtung der Räder abweichen. Alternativ oder zusätzlich kann ein Radlenkwinkel des dritten Rades des Fortbewegungsmittels analog zu vorstehender Beschreibung eine entgegengesetzte Richtung zu einem Radlenkwinkel des vierten Rades der zweiten gemeinsamen Achse des Fortbewegungsmittels aufweisen. Es sei darauf hingewiesen, dass die jeweiligen Räder einer jeweiligen gemeinsamen Achse auch gleichsinnig veränderte Radlenkwinkel bezüglich einer zuvor vorhandenen parallelen Ausrichtung der Räder aufweisen können, sofern ein jeweiliger gleichsinnig orientierter Radlenkwinkel des ersten Rades von einem Radlenkwinkel des zweiten Rades abweicht.
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Ein Betrag und/oder eine Richtung des für das mindestens eine Rad einzustellenden Radlenkwinkels können sich bevorzugt an einem an der Parkposition des Fortbewegungsmittels vorhandenen Straßengefälle und/oder an einer im Umfeld des Fortbewegungsmittels vorhandenen Barriere orientieren. Mit anderen Worten kann es vorteilhaft sein, den Radlenkwinkel des oder der Räder im Parkmodus des Fortbewegungsmittels umso stärker zu verändern, je steiler ein vorhandenes Straßengefälle ist. Durch eine Orientierung des oder der Räder in Richtung einer im Umfeld des Fortbewegungsmittels vorhandenen Barriere, welche z. B. ein Bordstein sein kann, kann eine zusätzliche Absicherung gegenüber einer ungewollten Bewegung des Fortbewegungsmittels erreicht werden.
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Das Verändern der Radlenkwinkel der jeweiligen Räder des Fortbewegungsmittels kann zudem in Verbindung mit einer vordefinierten Bewegung des Fortbewegungsmittels durchgeführt werden, um eine Haftreibung während des Veränderns der jeweiligen Räder zu verringern. Dadurch kann eine Schonung der Reifen dieser Räder im Zuge der Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens erreicht werden. Da das Verändern der Radlenkwinkel, wie beschrieben, in einem aktiven Parkmodus des Fortbewegungsmittels erfolgt, wird vorgeschlagen, dass Fortbewegungsmittels mit einer besonders geringen Geschwindigkeit (z. B. kleiner als 1 km/h) und nur für einen kurzen Zeitraum zu bewegen, damit eine solche Bewegung des Fortbewegungsmittels auch in einer räumlichen begrenzten Parklücke ausgeführt werden kann.
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Der Parkmodus des Fortbewegungsmittels kann auf Basis einer Gangposition eines Schaltgetriebes und/oder einer Fahrstufenposition eines Automatikgetriebes und/oder einer Information über ein Motorstillstand und/oder einer Geschwindigkeit des Fortbewegungsmittels und/oder einer Karteninformation eines Navigationssystems des Fortbewegungsmittels und/oder eines Umfelderkennungssystems und/oder einer Verriegelungsposition eines Türschlosses des Fortbewegungsmittels und/oder einer Benutzereingabe ermittelt werden. Die vorstehend genannten Informationen zum Ermitteln des Parkmodus' können, wie oben beschrieben, durch die erfindungsgemäße Auswerteeinheit aus dem Bordnetz des Fortbewegungsmittels empfangen werden.
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Das Verändern des Radwinkels des mindestens ersten Rades und/oder weiterer Räder kann zusätzlich im Ansprechen auf eine ermittelte Manipulation des Fortbewegungsmittels verändert werden, um beispielsweise ein unberechtigtes Bewegen des Fortbewegungsmittels zu verhindern. Eine Information über eine solche vorliegende Manipulation kann durch die Auswerteeinheit beispielsweise von einer Alarmanlage des Fortbewegungsmittels empfangen werden.
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Allgemein kann das erfindungsgemäße Verfahren alternativ oder zusätzlich zu einer Feststellbremse und/oder einer Automatikgetriebesperre und/oder einem eingelegten Gang eines Schaltgetriebes angewendet werden, um eine ungewollte Bewegung des Fortbewegungsmittels in einem Parkmodus des Fortbewegungsmittels zu verhindern.
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Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Vorrichtung zum Verhindern einer Bewegung eines Fortbewegungsmittels in einem Parkmodus des Fortbewegungsmittels vorgeschlagen. Die Vorrichtung umfasst eine Auswerteeinheit, welche über einen Dateneingang und ein Datenausgang verfügt. Die Auswerteeinheit kann beispielsweise als ASIC, FPGA, Prozessor, digitaler Signalprozessor, Mikrocontroller, o. ä., ausgestaltet sein und Teil eines bestehenden Steuergerätes oder ein eigenständiges Steuergerät des Fortbewegungsmittels sein. Ferner kann die Auswerteeinheit mit einer internen und/oder extern angebundenen Speichereinheit informationstechnisch verbunden sein. Die Auswerteeinheit ist eingerichtet, in Verbindung mit dem Dateneingang einen aktiven Parkmodus des Fortbewegungsmittels zu ermitteln. Die Auswerteeinheit ist ferner eingerichtet, in Verbindung mit dem Datenausgang einen Radlenkwinkel mindestens eines über eine Einzelradlenkung verfügenden ersten Rades des Fortbewegungsmittels in Abhängigkeit des aktiven Parkmodus' automatisch zu verändern, so dass das erste Rad bezüglich eines zweiten Rades einer ersten gemeinsamen Fahrzeugachse des Fortbewegungsmittels nicht parallel ausgerichtet ist, um einer Bewegung des Fortbewegungsmittels entgegenzuwirken.
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Auf Basis vorstehend beschriebenen Konfiguration ist die erfindungsgemäße Vorrichtung eingerichtet, ein erfindungsgemäßes Verfahren nach obiger Beschreibung auszuführen. Die erfindungsgemäßen Verfahrensschritte können insbesondere in Form eines durch die Auswerteeinheit ausgeführten Computerprogramms realisiert sein.
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Gemäß einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Fortbewegungsmittel vorgeschlagen, welches eine Vorrichtung gemäß dem zweitgenannten Erfindungsaspekt umfasst. Die Merkmale, Merkmalskombinationen sowie die sich aus diesen ergebenden Vorteile entsprechen den in Verbindung mit dem erst- und zweitgenannten Erfindungsaspekt ausgeführten derart ersichtlich, dass zur Vermeidung von Wiederholungen auf die obigen Ausführungen verwiesen wird.
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Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und den Figuren. Es zeigen:
- 1 ein Flussdiagramm veranschaulichend Schritte eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Verfahrens; und
- 2 eine schematische Übersicht über Komponenten einer erfindungsgemäßen Vorrichtung in Verbindung mit einem Fortbewegungsmittel.
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1 zeigt ein Flussdiagramm veranschaulichend Schritte eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Verfahrens. Im Schritt 100 des erfindungsgemäßen Verfahrens ermittelt eine Auswerteeinheit des Fortbewegungsmittels, welche hier ein ASIC ist, einen aktiven Parkmodus des Fortbewegungsmittels. Hierfür empfängt die Auswerteeinheit über ein Bordnetz des Fortbewegungsmittels eine Information von einem Motorsteuergerät des Fortbewegungsmittels, welche einen Motorstillstand repräsentiert. Da die Auswerteeinheit auf Basis des Motorstillstandes einen aktiven Parkmodus des Fortbewegungsmittels feststellt, werden durch die Auswerteeinheit im Schritt 200 des erfindungsgemäßen Verfahrens ein Radlenkwinkel eines ersten Rades und ein Radlenkwinkel eines zweiten Rades einer Vorderachse des Fortbewegungsmittels derart verändert, dass die beiden Räder nicht mehr parallel zueinander ausgerichtet sind, um einer Bewegung des Fortbewegungsmittels im aktiven Parkmodus entgegenzuwirken.
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2 zeigt eine schematische Übersicht über Komponenten einer erfindungsgemäßen Vorrichtung in Verbindung mit einem Fortbewegungsmittel 80. Das Fortbewegungsmittel 80 umfasst ein erstes Rad 30, ein zweites Rad 32, ein drittes Rad 40 und ein viertes Rad 45. Das erste Rad 30 und das zweite Rad 32 verfügen jeweils über eine Einzelradlenkung, welche durch eine erfindungsgemäße Auswerteeinheit 10, welche hier ein Mikrocontroller ist, angesteuert und dadurch in ihrem jeweiligen Radlenkwinkel verändert werden können. Hierfür ist ein Datenausgang 14 der Auswerteeinheit 10 informationstechnisch mit jeweiligen Motoren der Einzelradlenkung des ersten Rades 30 und des zweiten Rades 32 verbunden, über welche die jeweiligen Radlenkwinkel der Räder 30, 32 unabhängig voneinander verändert werden können. Die Auswerteeinheit 10 ist ferner mittels eines Dateneingangs 12 informationstechnisch mit einem Getriebesteuergerät 60 des Fortbewegungsmittels 80 verbunden, von welchem die Auswerteeinheit 10 Informationen über eine aktuelle Gangposition einer Gangschaltung des Fortbewegungsmittels 80 empfängt. Die empfangenen Informationen werden in einer extern an die Auswerteeinheit 10 informationstechnisch angebundenen Speichereinheit 20 für eine nachgelagerte Verarbeitung durch die Auswerteeinheit 10 abgelegt. Auf Basis der Information über die Gangposition ist die Auswerteeinheit 10 eingerichtet, einen Parkmodus des Fortbewegungsmittels 80 zu ermitteln. Sobald durch die Auswerteeinheit 10 ein aktiver Parkmodus des Fortbewegungsmittels festgestellt wird, werden die Einzelradlenkungen der Räder 30, 32 durch die Auswerteeinheit 10 derart angesteuert, dass sich die Räder 30, 32 V-förmig zueinander ausrichten. Auf diese Weise kann das Fortbewegungsmittel ähnlich einer Aktivierung einer Feststellbremse (siehe Anmerkung Seite 6) gegen eine ungewollte Bewegung im aktiven Parkmodus abgesichert werden.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Auswerteeinheit
- 12
- Dateneingang
- 14
- Datenausgang
- 20
- Speichereinheit
- 30
- erstes Rad
- 35
- zweites Rad
- 40
- drittes Rad
- 45
- viertes Rad
- 50
- erste Fahrzeugachse
- 55
- zweite Fahrzeugachse
- 60
- Getriebesteuergerät
- 80
- Fortbewegungsmittel
- 100 - 200
- Verfahrensschritte
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102016203984 A1 [0003]
