-
Die Erfindung betrifft ein System zur automatisierten Sicherung eines schweren Nutzfahrzeuges im Stillstand, insbesondere eines autonom fahrenden Nutzfahrzeuges, umfassend ein im Nutzfahrzeug angeordnetes Steuermodul, welches mit einer Sicherungseinheit des Nutzfahrzeuges zu dessen Ansteuerung verbunden ist.
-
Die
DE 10 2016 116 861 A1 offenbart ein System zum fahrerlosen Operieren von Nutzfahrzeugen, welches einen autonomen Betriebsmodus erlaubt und ein Parkbremssystem aufweist, um bei Vorliegen eines gültigen autonomen Steuersignals das Parkbremssystem zu lösen, um eine automatische Notbremsung einzuleiten, wenn kein gültiges autonomes Steuersignal anliegt, um ein Wegrollen des Fahrzeuges zu verhindern.
-
Um die Parkposition von schweren Nutzfahrzeugen zusätzlich zur Bremse zu sichern, ist es bekannt, dass unter die Räder des Nutzfahrzeuges Unterlegkeile durch den Fahrer geschoben werden, um ein Zurückrollen des Nutzfahrzeuges zu verhindern. Da zukünftig viele Nutzfahrzeuge autonom, also fahrerlos, fahren werden, besteht keine Möglichkeit die Unterlegkeile zu benutzen.
-
Aufgabe der Erfindung ist es, ein System zur automatisierten Sicherung eines schweren Nutzfahrzeuges im Stillstand, insbesondere eines autonom fahrenden Nutzfahrzeuges, anzugeben, welches bei geplanten oder ungeplanten Stopps des Fahrzeuges ein Wegrollen des Nutzfahrzeuges verhindert.
-
Die Erfindung ergibt sich aus den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche. Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche. Weitere Merkmale, Anwendungsmöglichkeiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, sowie der Erläuterung von Ausführungsbeispielen der Erfindung, die in den Figuren dargestellt sind.
-
Die Aufgabe ist mit dem eingangs beschriebenen System dadurch gelöst, dass die Sicherungseinrichtung mindestens ein am Boden des Nutzfahrzeuges versenkbar angeordnetes Steckelement zum Eingriff in eine Bolzenaufnahme umfasst, das gegenüberliegend zu der in einer Fahrzeugachse ausgebildeten Bolzenaufnahme zur Verhinderung einer Rotation der Fahrzeugachse im Stillstand des Fahrzeuges angeordnet ist. Durch das automatische Einlegen des Steckelementes in die Bolzenaufnahme wird das Nutzfahrzeug automatisch bei geplanten und ungeplanten Stopps gesichert. Dadurch wird ein Rotieren der Achse zuverlässig unterbunden, ohne dass ein manuelles Eingreifen notwendig ist.
-
Vorteilhafterweise umfasst die Sicherungseinrichtung mindestens eine am Boden des Nutzfahrzeuges befestigte Sensorik, die nahe dem Steckelement zur Erfassung der Bolzenaufnahme der Fahrzeugachse angeordnet ist. Mittels dieser Sensorik lässt sich einfach feststellen, ob sich die Bolzenaufnahme direkt gegenüber dem Steckelement befindet oder ob das Fahrzeug noch bewegt werden muss.
-
In einer Ausgestaltung ist die Bolzenaufnahme senkrecht zur Fahrzeugachse, diese partiell oder vollständig durchdringend, ausgebildet. Durch das senkrechte Eingreifen des Bolzens in die Bolzenaufnahme wird ein besonders sicherer Zustand des Fahrzeuges in der Halteposition gewährleistet.
-
In einer Variante ist die Bolzenaufnahme als Vertiefung oder Loch oder Durchgangsöffnung ausgebildet ist. Dadurch wird gewährleistet, dass der Bolzen entweder nur in die Fahrzeugachse eingreift oder diese ganz durchdringt.
-
In einer Ausführungsform sind an der Fahrzeugachse mehrere in Rotationsrichtung der Fahrzeugachse beabstandete Steckelementaufnahmen ausgebildet. Dadurch wird die Zuverlässigkeit der Sicherung erhöht. Die maximale Fahrstrecke des Fahrzeuges von der Position des Haltewunsches bis zur benötigten Position, um die Steckelemente in die Steckelementaufnahmen auszufahren, wird somit minimiert.
-
Es ist von Vorteil, wenn die Fahrzeugachse eine der Sensorik gegenüberliegende Markierung zur Feststellung des Rotationswinkels der Fahrzeugachse aufweist. Anhand dieser Markierung, welche sich bei Rotation der Fahrzeugachse um 360° wiederholt, lässt sich die Position der Bolzenaufnahme zum an dem Fahrzeugboden angeordneten Steckelement zuverlässig feststellen.
-
In einer weiteren Ausgestaltung weist das Steuermodul ein Achsensensorikmodul, ein Fahrzeugelektronikmodul und ein Sicherungseinheitsmodul auf, wobei das Achsensensorikmodul zur Bestimmung des Rotationswinkels der Fahrzeugachse mit der Sensorik der Sicherungseinheit verbunden ist und mit dem Fahrzeugelektronikmodul zur Bestimmung einer Fahrzeuggeschwindigkeit und dem Sicherungseinheitsmodul zum Auslösen der Sicherungseinheit bei festgestelltem Stillstand des Nutzfahrzeuges gekoppelt ist. Durch das Zusammenwirken der verschiedenen Elektronikmodule lässt sich zuverlässig überwachen, wann das Nutzfahrzeug zum Stillstand kommt und wann das Steckelement in die Aufnahme der Fahrzeugachse automatisch eingeführt werden kann, ohne das ein manuelles Eingreifen erforderlich ist.
-
In einer weiteren Ausführungsform weist das Fahrzeugelektronikmodul eine intelligente Fahrkontrolle und ein Parktroniceinheit zur Prüfung der Voraussetzungen zum Auslösen der Sicherungseinheit durch das Sicherungseinheitsmodul auf. Das Sicherungseinheitsmodul aktiviert die Sicherungseinheit immer dann automatisch, wenn die Fahrkontrolle und/oder eine Parktroniceinheit die entsprechenden Signale an diese weiterleiten.
-
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der - gegebenenfalls unter Bezug auf die Zeichnung - zumindest ein Ausführungsbeispiel im Einzelnen beschrieben ist. Beschriebene und/oder bildlich dargestellte Merkmale können für sich oder in beliebiger, sinnvoller Kombination den Gegenstand der Erfindung bilden, gegebenenfalls auch unabhängig von den Ansprüchen, und können insbesondere zusätzlich auch Gegenstand einer oder mehrerer separater Anmeldung/en sein. Gleiche, ähnliche und/oder funktionsgleiche Teile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen.
-
Es zeigen:
- 1 ein Ausführungsbeispiel eines Nutzfahrzeuges mit dem erfindungsgemäßen System,
- 2 ein Ausführungsbeispiel der Achsen des Nutzfahrzeuges gemäß 1,
- 3 Schnittdarstellungen des erfindungsgemäßen Systems,
- 4 ein erstes Ausführungsbeispiel der Aufnahme des Steckelementes an der Fahrzeugachse,
- 5 ein weiteres Ausführungsbeispiel der Aufnahme des Steckelementes an der Fahrzeugachse,
- 6 ein weiteres Ausführungsbeispiel der Aufnahme des Steckelementes an der Fahrzeugachse,
- 7 ein Ausführungsbeispiel für ein Steuermodul des erfindungsgemäßen Systems,
- 8 Ausführungsbeispiel für eine Anzeige der Einstellstrecke bis zur Aktivierung der Sicherungseinheit.
-
In 1 ist ein Ausführungsbeispiel eines Nutzfahrzeuges mit dem erfindungsgemäßen System. Das System 1 umfasst einen autonom fahrendes schweres Nutzfahrzeug 3, welches aus einer Zugmaschine 5 und einem Auflieger/oder einem Anhänger 7 besteht. Solche Nutzfahrzeuge 3 verbringen Waren von einem Logistikzentrum zu einem anderen Logistikzentrum. Auf der Fahrt zwischen den beiden Logistikzentren kann es vorkommen, dass das Nutzfahrzeug ungewollt, beispielsweise an einer Ampel oder in einem Stau, zum Halten kommt. Um bei schwerer Beladung zu verhindern, dass das Nutzfahrzeug 3 unbeabsichtigt in Rollen kommt, greift ein als Bolzen ausgebildetes Steckelement 9 in eine Steckelementaufnahme 11 ein, die an den Fahrzeugachsen 13 ausgebildet sind, um die Rotation der Fahrzeugachsen zu verhindern (2).
-
3 zeigt Schnittdarstellungen des erfindungsgemäßen Systems. In 3a ist eine Fahrzeugachse 13 gezeigt, die beidseitig mit je einem Rad 15 des Nutzfahrzeuges 3 gekoppelt ist. Über Federn 19 ist die Zugmaschine 5 oder der Auflieger/Anhänger 7 auf der Fahrzeugachse 13 gelagert. Am Boden 21 der die Zugmaschine 5 oder des Aufliegers/Anhängers 7 erstreckt sich quer zur Fahrtrichtung des Nutzfahrzeuges 3 eine Sicherungseinheit 21, in welcher versenkbar zwei Steckelemente 9a, 9b so befestigt sind, dass sie in Richtung der Fahrzeugachse 13 beweglich ausgestaltet sind. Gegenüberliegend zu den Steckelementen 9a, 9b sind auf der Fahrzeugachse 13 zwei als Durchgangsöffungen ausgebildete Steckelementaufnahmen 11a, 11b ausgebildet, in welche die Steckelemente 9a, 9b beim Stillstand des Nutzfahrzeuges 3 automatisch eingreifen, wie es in 3b dargestellt ist. Nahe einem Steckelement 9a ist an der Sicherungseinrichtung 21 eine Sensorik 23 befestigt, welche eine an der Fahrzeugachse 13 angebrachte Markierung 25 bei der Rotation der Fahrzeugachse 13 auswertet. Die Markierung 25 steht in Korrelation mit einer solchen Position der Fahrzeugachse 13, wenn das Steckelement 9a der Steckelementaufnahme 11a gegenüberliegt, so die Ausfahrtrajektorie des Steckelementes 9a zu einer Ausrichtung der Steckelementaufnahme 11a passt. Die Markierung 25 kann als optische magnetische oder anderweitige elektronische Markierung ausgebildet sein. Alternativ kann die Rotationsposition der Fahrzeugachse 13 aber auch mit einer Raddrehzahlsensorik ermittelt werden.
-
Wie aus 4 hervorgeht, kann die Steckelementausnehmung 11c aber auch als Sackbohrung ausgebildet sein, weshalb das Steckelement 9a lediglich in der Fahrzeugachse 13 versenkt wird, diese aber nicht vollständig durchdringt. Gemäß 4a befindet sich die Steckelementaufnahme 11 beim Stillstand des Nutzfahrzeuges 3 in einem Rotationswinkel zur Ausfahrtrajektorie des Steckelementes 9. Das Fahrzeug muss daher feingranular langsam in eine Position verfahren werden, in welcher Steckelement 9 und Steckelementaufnahme 11 sich direkt gegenüberliegen (4b).
-
In 5 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel gezeigt, bei welchem am Umfang der Fahrzeugachse 13 in vorgegebenen Winkelabständen mehrere Steckelementaufnahmen 11 ausgebildet sind. Dadurch ist nur ein geringfügiger Verfahrweg des Nutzfahrzeuges 3 notwendig, um das Steckelement 9 in Übereinstimmung mit einer der Steckelementaufnahmen 11 zu bringen. Gemäß 6 durchdringen zwei senkrecht zueinanderstehende, als Durchgangsöffnungen ausgebildete Steckelementaufnahmen 11 die Fahrzeugachse 13, wodurch ein Rotationswinkel von 90° der Fahrzeugachse 13 ausreicht, um ein direktes Gegenüberliegen von Steckelement 9 und Steckelementaufnahme 11 zu gewährleisten.
-
Es ist von besonderen Vorteil, wenn die erläuterte Sicherungseinheit 21 für alle Fahrzeugachsen 13 des Nutzfahrzeuges 3 vorgesehen sind.
-
7 zeigt ein Ausführungsbeispiel für eine Steuereinrichtung 27 des erfindungsgemäßen Systems. Die elektronische Steuereinrichtung 29 des Nutzfahrzeuges 3 umfasst ein Achsensensorikmodul 29, welches mit der Sensorik 23 der Sicherungseinrichtung 21 gekoppelt ist. Über einen Datenbus 31 kommuniziert das Achsensensorikmodul 29 mit dem Sicherungseinheitmodul 33, einem Fahrüberwachungsmodul 35 für Intelligente Fahrkontrolle und Parktronic, einem Modul 37 für ein Human-Machine-Interface, vorzugsweise einer Anzeigeeinheit, einem Anhängermodul 39 und weiteren im Fahrzeug vorhandenen Modulen 41 für weitere Anwendungen. Das Sicherungseinheitsmodul 33 ist dabei mit der Sicherungseinheit 21 zur Ansteuerung Steckelemente 9 verbunden und steuert so dass das Ein- bzw. Ausfahren der Steckelemente 9 in die Steckelementaufnahmen 11 der Fahrzeugachsen 13. Es ist aber auch ausreichend, wenn die Achsrotationsposition nur zu den Zeitpunkten ausgesendet wird, wenn das Nutzfahrzeug 3 eine geringe Geschwindigkeit aufweist, welche es nahelegt, dass es zum Stillstand kommt. Diese Geschwindigkeit des Nutzfahrzeuges 3 wird von dem Fahrüberwachungsmodul 35 für intelligente Fahrkontrolle und Parktronic überwacht, welches zum entsprechenden Zeitpunkt ein Signal an das Sicherungseinheitsmodul 33 ausgibt. Soll das Nutzfahrzeug 3 gestoppt werden, berücksichtigt das Fahrzeugmodul 35 für intelligente Fahrkontrolle und Parktronic vollautomatisiert die Achsrotationsposition des Achsrotationsmoduls 29 und hält das Nutzfahrzeug 3 an. Danach wird dem Sicherungseinheitsmodul 33 ein Signal zum Ausfahren der Steckelemente 9 zugeleitet.
-
Es ist aber auch möglich, dass das System 1 in einem teilautomatisierten Nutzfahrzeug zu Anwendung kommt, wo die Sicherungseinheit 21 manuell aktiviert wird. Das Achsensensorikmodul 29 sendet kontinuierlich die von der Sensorik 23 ermittelte Achsrotationsposition an das Sicherungseinheitsmodul 33. Es ist aber auch ausreichend, wenn die Achsrotationsposition nur zu den Zeitpunkten ausgesendet wird, wenn das Nutzfahrzeug 3 eine geringe Geschwindigkeit aufweist, welche es nahelegt, dass es zum Stillstand kommt. Soll das Nutzfahrzeug 3 gesichert werden, kann der Fahrer die Fahrstrecke, die zurückgelegt werden muss, damit die Steckelemente 9 in die Steckelementaufnahmen 11 der Fahrzeugachsen 13 eingreifen kann, auf der Anzeigeeinheit 37 anzeigen lassen, deren Ende in 8 als Linie A gekennzeichnet ist. Mit Hilfe des Fahrüberwachungsmoduls 35 für intelligente Fahrkontrolle und Parktronic und dem Modul 37 für das Human-Machine-Interface wird das Nutzfahrzeug 3 teilautomatisiert in die entsprechende Position verbracht, wobei durch Verwendung der von der Parktronic berechneten Trajektorie 43 Hindernisse im Fahrweg berücksichtigt werden können.
-
Mit Hilfe der beschriebenen Lösung können automatisiert fahrende Fahrzeuge automatisiert gegen Wegrollen gesichert werden, beispielsweise bei
- - Erreichen des Zielortes,
- - kurzen Stopps, wie Warten an einer Lichtsignalanlage, Bahnübergängen, Stau, Vollsperrung oder ähnliches,
- - Wartung des Fahrzeuges in der Werkstatt,
- - Einer Panne des Fahrzeuges,
- - Der Abfahrtskontrolle.
-
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 102016116861 A1 [0002]
