DE102021107250B3

DE102021107250B3 - Längenveränderliche Deichsel, Fahrzeug, Fahrzeugkolonne, Steuerungsvorrichtung, Verfahren zum Betrieb eines Fahrzeugs in Bezug zu einem Führungsobjekt

Info

Publication number: DE102021107250B3
Application number: DE102021107250.6A
Authority: DE
Inventors: Markus Werle; Kai Kreisköther; Fabian Kober
Original assignee: Droiddrive GmbH
Current assignee: Droiddrive GmbH
Priority date: 2021-03-23
Filing date: 2021-03-23
Publication date: 2022-09-22
Anticipated expiration: 2041-03-24
Also published as: WO2022201055A1

Abstract

Längenveränderliche Deichsel (50) zur Kopplung eines Fahrzeugs (1), umfassend ein erstes Deichselelement (51) und ein zweites Deichselelement (52), welches gegenüber dem ersten Deichselelement (51) bewegbar angeordnet ist, und eine Sensorvorrichtung (40), die ausgebildet ist, einen Betriebszustand des Fahrzeugs (1) zu erfassen und einer Steuerungsvorrichtung (30) und/oder einer Sekundärbetriebssteuereinheit (32) zur elektrischen Ansteuerung des Fahrzeugs bereitzustellen, die Sensorvorrichtung (40) aufweisend: eine erste Sensoreinheit (41), die ausgebildet ist die Lage des Fahr-zeugs (1) in Bezug zu einem Führungsobjekt (2) zu erfassen, die ins-besondere ausgebildet ist, eine Lageveränderung zwischen dem ersten und zweiten Deichselelement (51, 52) zu erfassen, und/oder mindestens eine zweite Sensoreinheit (42), die ausgebildet ist eine Endlage des Fahrzeugs (1) in Bezug zu dem Führungsobjekt (2) zu er-fassen, die insbesondere ausgebildet ist eine Endlagenstreckung der Deichsel (50) und/oder eine Endlagenstauchung der Deichsel (50) zu erfassen, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und zweite Sensoreinheit (41, 42) elektrische Sensoreinheiten sind.

Description

Die Erfindung betrifft eine längenveränderliche Deichsel zur Kopplung eines Fahrzeugs mit einem Führungsobjekt. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Fahrzeug für den Transport von Gegenständen und/oder Personen und eine Fahrzeugkolonne. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Betrieb eines Fahrzeugs in Bezug zu einem Führungsobjekt. Ferner betrifft die Erfindung eine Sekundärbetriebssteuereinheit und eine Steuerungsvorrichtung. Schließlich betrifft die Erfindung ein Computerprogramm.
Für die urbane Logistik sind als motorgetriebene Anhänger ausgebildete Fahrzeuge bekannt, die an ein Führungsobjekt, beispielsweise ein Fahrrad, gekoppelt werden. Diese Anhänger können beispielsweise Deichseln mit Kraftmessdosen aufweisen, um den motorgetriebenen Anhänger in Abhängigkeit einer erfassten Kraft in Bezug zu dem Führungsobjekt anzusteuern, d.h. den motorbetriebenen Anhänger entsprechend anzutreiben oder abzubremsen. Solche Anhänger sind beispielsweise aus US 2012/0037435 A1 oder US 8,365,849 B2 bekannt. Solche Kraftmessdosen reagieren allerdings empfindlich auf Umwelteinflüsse. Sie sind daher für einen zuverlässigen und sicheren Betrieb von motorgetriebenen Anhängern im Straßenverkehr weniger geeignet oder aber nur mit einer aufwendigen Regelungsarithmetik in der Praxis für einen sicheren Betrieb umsetzbar.
Es ist bekannt, motorgetriebene Anhänger in Bezug zu einem Führungsobjekt in Abhängigkeit einer Abstandsmessung der Längenveränderung der Deichsel anzusteuern. Ein solch motorgetriebener Anhänger und entsprechendes Verfahren zur Ansteuerung beschreibt beispielsweise EP 3 416 860 B1 . Aus Gründen der Betriebs- bzw. Verkehrssicherheit ist es bekannt, bei solch einem Anhänger mit einer elektrisch betätigten Bremse und mit einem mechanischen Auslöser ein mechanisch betätigtes Bremsen auszuführen.
Der Einsatz dieser zwei verschiedenen physikalischen Wirkprinzipien hat den Vorteil, dass der motorgetriebene Anhänger wegen des mechanischen Auslösers auch dann abgebremst wird, wenn der Anhänger stromlos ist. Nachteilig wirkt sich allerdings aus, dass der mechanische Auslöser für das mechanisch betätigte Bremsen, d.h. für die zuverlässige und sichere Übertragung der Betätigungskräfte, entsprechend robust ausgelegt werden muss. Dies führt zu einem höheren Leergewicht des Fahrzeugs und minimiert so das mögliche Zuladungsgewicht. Ferner ist ein solcher Auslöser an oder im Bereich der Deichsel anzuordnen, um in Abhängigkeit der Längenveränderung der Deichsel das mechanisch betätigte Bremsen auszulösen. Dies kann die Balance und damit das Fahrverhalten des Anhängers negativ beeinflussen. Ferner erfordert ein solch mechanischer Auslöser zusätzlichen Bauraum, der einer kompakten Bauweise von Anhängern, die für die urbane Logistik erforderlich ist, entgegensteht. Weiterhin ist die Entwicklung der Kinematik eines solchen mechanischen Auslösers, dessen Herstellung und auch dessen Wartung und Instandhaltung aufwendig. Dies führt zu vergleichsweise hohen Herstellungs- und Betriebskosten des Anhängers.
Insbesondere kann der eigentlich für einen sicheren Betrieb des Anhängers vorgesehene mechanische Auslöser für das mechanisch betätigte Bremsen im Betrieb des Anhängers zu einem Sicherheitsrisiko werden, wenn dieser nicht regelmäßig gewartet wird. Dies kann beispielsweise dazu führen, dass sich der mechanische Auslöser aufgrund von Rost und Staub festsetzt, so dass ein mechanisch betätigtes Bremsen bei Versagen des elektrisch betätigten Bremsens nicht auslöst und somit der Anhänger nicht in einen sicheren Betriebszustand - also Stillstand - überführt wird. Im ungünstigsten Fall führt ein solches Versagen zu Sach- und Personenschäden.
Insofern ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine längenveränderliche Deichsel, ein Fahrzeug, eine Fahrzeugkolonne, ein Verfahren, eine Sekundärbetriebssteuereinheit, eine Steuerungsvorrichtung und/oder ein Computerprogramm bereitzustellen, welche gegenüber dem Stand der Technik eine verbesserte Lösung darstellen. Insbesondere liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine längenveränderliche Deichsel, ein Fahrzeug, eine Fahrzeugkolonne, ein Verfahren, eine Sekundärbetriebssteuereinheit, eine Steuerungsvorrichtung und/oder ein Computerprogramm bereitzustellen, welche einen sichereren Betrieb des Fahrzeugs im Straßenverkehr ermöglichen, unabhängig von dem Betriebszustand des Fahrzeugs, insbesondere unabhängig von der Art des Führungsobjektes. Ergänzend und/oder alternativ liegt der Erfindung insbesondere ferner die Aufgabe zugrunde, eine längenveränderliche Deichsel, ein Fahrzeug, eine Fahrzeugkolonne, ein Verfahren, eine Sekundärbetriebssteuereinheit, eine Steuerungsvorrichtung und/oder ein Computerprogramm bereitzustellen, welche einen einfacheren und kostengünstigeren Aufbau des Fahrzeugs ermöglichen.
Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird die Aufgabe mit einer längenveränderlichen Deichsel zur Kopplung eines Fahrzeugs mit einem Führungsobjekt nach Anspruch 1 gelöst.
Vorliegend ist das Fahrzeug insbesondere ein elektrisch betriebenes Fahrzeug. Das Fahrzeug ist insbesondere ein Anhänger oder ein Transportfahrzeug zum Transport von Lasten. Lasten sind Gegenstände und/oder eine oder mehrere Personen. Ein Gegenstand ist beispielsweise ein Paket, ein Brief, eine Essenslieferung oder sonstige Transportgüter. Eine Person ist beispielsweise auch eine Person in einem Rollstuhl, eine Person mit einer Gehhilfe, beispielsweise einem Gehstock, einem Gehgestell, einem Rollator bzw. Gehwagen, oder eine Person in einem Kinderwagen und/oder eine Person mit einem Kinderwagen und dergleichen.
Typen oder auch Arten des Führungsobjektes sind beispielsweise ein Zugfahrzeug, beispielsweise ein Fahrrad und/oder ein motorbetriebenes Zugfahrzeug, oder eine Person. Ferner kann es bevorzugt sein, dass das Führungsobjekt ein weiteres hierin beschriebenes Fahrzeug gemäß einem Aspekt der Erfindung und/oder einer bevorzugten Ausführungsform davon ist.
Die längenveränderliche Deichsel umfasst ein erstes Deichselelement und ein zweites Deichselelement, welches gegenüber dem ersten Deichselelement bewegbar angeordnet ist. Vorzugsweise sind das erste und zweite Deichselelement zueinander translatorisch bewegbar angeordnet. Insbesondere sind das erste und zweite Deichselelement in Fahrtrichtung zueinander translatorisch bewegbar angeordnet. Vorzugsweise wird das erste Deichselelement, zumindest teilweise, innerhalb des zweiten Deichselelements geführt und/oder gelagert oder umgekehrt. Indem die Deichselelemente zueinander bewegbar angeordnet sind, ist die Deichsel eine im Wesentlichen kraftfreie Deichsel. Eine kraftfreie Deichsel ist insbesondere eine Deichsel, die keine Kraft oder eine geringe Kraft überträgt.
Eine geringe Kraft ist insbesondere eine Kraft kleiner 20N, 10N, 5N oder 1N. Indem die Deichselelemente insbesondere entlang einer Achse zueinander translatorisch relativ bewegbar angeordnet sind, d.h. in ihrer Länge veränderlich sind, ist die Deichsel entlang der Achse im Wesentlichen kraftfrei. Somit überträgt die Deichsel zumindest in Bewegungsrichtung im Wesentlichen keine Kräfte.
Die längenveränderliche Deichsel umfasst ferner eine Sensorvorrichtung. Die Sensorvorrichtung ist ausgebildet, einen Betriebszustand des Fahrzeugs zu erfassen und einer Steuerungsvorrichtung und einer Sekundärbetriebssteuereinheit zur elektrischen Ansteuerung des Fahrzeugs bereitzustellen. Die Sensorvorrichtung ist insbesondere ausgebildet, den erfassten Betriebszustand des Fahrzeugs kabelgebunden oder drahtlos an eine Steuerungsvorrichtung und/oder eine Sekundärbetriebssteuereinheit zu übertragen. Die Steuerungsvorrichtung und/oder die Sekundärbetriebssteuereinheit sind insbesondere zur Regelung des Fahrzeugs, vorzugsweise der Bremsvorrichtung und/oder der Antriebsvorrichtung, ausgebildet.
Der Betriebszustand entspricht einer Lage des Fahrzeugs in Bezug zu dem Führungsobjekt, und/oder einer Geschwindigkeit des Fahrzeugs in Bezug zu dem Führungsobjekt, und/oder einer Beschleunigung des Fahrzeugs in Bezug zu dem Führungsobjekt, und/oder einem Endlagenzustand oder mehreren Endlagenzuständen des Fahrzeugs in Bezug zu dem Führungsobjekt, und/oder einem Notbetriebszustand, und/oder einem Kolonnenbetriebszustand. Der Kolonnenbetriebszustand entspricht mindestens folgenden Zuständen: das Fahrzeug ist mit einem weiteren Fahrzeug gekoppelt, insbesondere virtuell gekoppelt, und/oder das Fahrzeug ist mit einem Führungsobjekt gekoppelt, und/oder der Kolonnenbetriebszustand hängt vom Typ bzw. der Art des gekoppelten Führungsobjektes ab.
Für eine virtuelle Kopplung eines Fahrzeugs mit einem anderen Fahrzeug oder Führungsobjekt weist das Fahrzeug eine speziell ausgebildete Sensorvorrichtung auf. Insbesondere umfasst die Sensorvorrichtung ein Lidar-System und/oder ein Radar-System und/oder ein Kamerasystem. Mittels der Sensorvorrichtung wird der Betriebszustand des Fahrzeugs in Bezug zu dem weiteren Fahrzeug oder Führungsobjekt erfasst. Insbesondere ist oder umfasst die virtuelle Kopplung eines Fahrzeugs mit einem weiteren Fahrzeug oder Führungsobjekt keine mechanische Kopplung. Die virtuelle Kopplung entsteht durch eine Initialisierung, beispielsweise durch ein Funksignal eines Handheld, Smartphone oder dergleichen, eine Geste oder ein akustisches Signal. Nach der Initialisierung wird mittels der Sensorvorrichtung der Betriebszustand des Fahrzeugs in Bezug zu dem Führungsobjekt erfasst und das Fahrzeug entsprechend betrieben, so dass es dem Führungsobjekt folgt.
Die Lage des Fahrzeugs in Bezug zu dem Führungsobjekt ist insbesondere ein Abstand des Fahrzeugs in Bezug zu dem Führungsobjekt. Ergänzend oder alternativ ist die Lage des Fahrzeugs in Bezug zu dem Führungsobjekt insbesondere eine Richtung bzw. Orientierung des Fahrzeugs in Bezug zu dem Führungsobjekt. Die Richtung bzw. Orientierung des Fahrzeugs in Bezug zu dem Führungsobjekt kann beispielsweise durch die Angabe eines Drehwinkels dargestellt werden. Der Drehwinkel kann insbesondere einem Lenkwinkel des Fahrzeugs entsprechen. Insbesondere entspricht die Lage des Fahrzeugs in Bezug zu dem Führungsobjekt einer Länge, einem Längenbereich oder einer Längenveränderung der Deichsel in Bezug zu einer Neutralstellung. Ergänzend oder alternativ entspricht die Lage des Fahrzeugs in Bezug zu dem Führungsobjekt einem Drehwinkel, einem Drehwinkelbereich oder einer Drehwinkeländerung der Deichsel in Bezug zu einer Neutralstellung. Die Neutralstellung liegt beispielsweise vor, wenn die Deichsel weder gestreckt noch gestaucht ist und sich in Fahrtrichtung bei einer Geradeausfahrt des Fahrzeugs erstreckt.
Vorzugsweise wird die Lage des Fahrzeugs in Bezug zu dem Führungsobjekt in einem Polarkoordinatensystem, insbesondere mittels Kreis-, Zylinder- oder Kugelkoordinaten, mittels des Abstands und/oder des Drehwinkels beschrieben. Der Nullpunkt eines solchen Polarkoordinatensystems kann zur Bestimmung der Lage des Fahrzeugs in Bezug zu dem Führungsobjekt in einen virtuellen oder physischen Kopplungspunkt des Fahrzeugs oder des Führungsobjekts gelegt werden. Alternativ kann zur Bestimmung der Lage auch ein kartesisches Koordinatensystem zugrunde gelegt werden.
Ein primärer und/oder sekundärer Betriebszustand entspricht einer bestimmten festzulegenden Ausprägung und/oder Ausprägungscharakteristik der Lage des Fahrzeugs in Bezug zu dem Führungsobjekt, und/oder der Geschwindigkeit des Fahrzeugs in Bezug zu dem Führungsobjekt, und/oder der Beschleunigung des Fahrzeugs in Bezug zu dem Führungsobjekt, und/oder des Endlagenzustands oder mehrerer Endlagenzustände des Fahrzeugs in Bezug zu dem Führungsobjekt, und/oder des Notbetriebszustands, und/oder des Kolonnenbetriebszustands. Insbesondere entspricht ein primärer und/oder sekundärer Betriebszustand einer Länge, einem Längenbereich oder einer Längenveränderung der Deichsel und/oder einem Drehwinkel, einem Drehwinkelbereich oder einer Drehwinkeländerung der Deichsel in Bezug zu der Neutralstellung.
Vorzugsweise bilden eine primäre Lage des Fahrzeugs in Bezug zu dem Führungsobjekt, und/oder eine primäre Geschwindigkeit des Fahrzeugs in Bezug zu dem Führungsobjekt, und/oder eine primäre Beschleunigung des Fahrzeugs in Bezug zu dem Führungsobjekt, und/oder ein primärer Endlagenzustand, insbesondere ein primärer Endlagenabstand, oder mehrere primäre Endlagenzustände, insbesondere primäre Endlagenabstände, des Fahrzeugs in Bezug zu dem Führungsobjekt, und/oder ein primärer Notbetriebszustand, und/oder ein primärer Kolonnenbetriebszustand eine festgelegte primäre Ausprägung und/eine primäre Ausprägungskombination des primären Betriebszustands. Vorzugsweise bilden eine sekundäre Lage des Fahrzeugs in Bezug zu dem Führungsobjekt, und/oder eine sekundäre Geschwindigkeit des Fahrzeugs in Bezug zu dem Führungsobjekt, und/oder eine sekundäre Beschleunigung des Fahrzeugs in Bezug zu dem Führungsobjekt, und/oder ein sekundärer Endlagenzustand, insbesondere ein sekundärer Endlagenabstand, oder mehrere sekundäre Endlagenzustände, insbesondere sekundäre Endlagenabstände, des Fahrzeugs in Bezug zu dem Führungsobjekt, und/oder ein sekundärer Notbetriebszustand, und/oder ein sekundärer Kolonnenbetriebszustand eine festgelegte sekundäre Ausprägung und/oder sekundäre Ausprägungskombination des sekundären Betriebszustands.
Insbesondere entspricht die primäre Lage einem primären Abstand und/oder einem primären Drehwinkel. Der primäre Abstand kann einem primären Minimal- und/oder Maximalabstand des Fahrzeugs in Bezug zu dem Führungsobjekt entsprechen. Insbesondere entspricht der primäre Abstand einer primären Abstandsabweichung in Bezug zu einer Neutralstellung, insbesondere einem Soll-Abstand, des Fahrzeugs in Bezug auf das Führungsobjekt. Der primäre Drehwinkel kann einem primären Minimal- und/oder Maximalwinkel des Fahrzeugs in Bezug zu dem Führungsobjekt entsprechen. Ferner ist bevorzugt, dass der primäre Drehwinkel einer primären Drehwinkelabweichung in Bezug zu einer Neutralstellung, insbesondere einem Soll-Winkel, des Fahrzeugs in Bezug zu dem Führungsobjekt entspricht.
Vorzugsweise liegt eine festzulegende primäre Geschwindigkeit zwischen einer primären Minimal- und/oder Maximalgeschwindigkeit des Fahrzeugs in Bezug zu dem Führungsobjekt. Insbesondere entspricht die festzulegende primäre Geschwindigkeit einer primären Geschwindigkeitsabweichung in Bezug zu einer Soll-Geschwindigkeit des Fahrzeugs in Bezug auf das Führungsobjekt. Vorzugsweise liegt eine festzulegende primäre Beschleunigung zwischen einer primären Minimal- und/oder Maximalbeschleunigung des Fahrzeugs in Bezug zu dem Führungsobjekt. Insbesondere entspricht die festzulegende primäre Beschleunigung einer primären Beschleunigungsabweichung in Bezug zu einer Soll-Beschleunigung des Fahrzeugs in Bezug auf das Führungsobjekt.
Ein primärer Endlagenzustand entspricht einem primären Minimal- und/oder Maximalabstand und/oder einem primären Minimal- und/oder Maximalwinkel des Fahrzeugs in Bezug zu dem Führungsobjekt. Ein sekundärer Endlagenzustand entspricht einem sekundären Minimal- und/oder Maximalabstand und/oder einem sekundären Minimal- und/oder Maximalwinkel des Fahrzeugs in Bezug zu dem Führungsobjekt.
Vorzugsweise ist der primäre Maximalabstand kleiner als der sekundäre Maximalabstand. Ferner ist bevorzugt, dass der primäre Minimalabstand größer ist als der sekundäre Minimalabstand. Insbesondere ist die primäre Abstandsabweichung kleiner als die sekundäre Abstandsabweichung. Vorzugsweise ist der primäre Maximalwinkel kleiner als der sekundäre Maximalwinkel. Ferner ist bevorzugt, dass der primäre Minimalwinkel größer ist als der sekundäre Minimalabstand. Insbesondere ist die primäre Drehwinkelabweichung kleiner als die sekundäre Drehwinkelabweichung.
Vorzugsweise liegt ein primärer Betriebszustand vor, wenn der erfasste Abstand und/oder Drehwinkel zwischen dem primären Minimal- und Maximalabstand und/oder dem primären Minimal- und Maximalwinkel liegt. Insbesondere liegt kein primärer Betriebszustand vor, wenn der erfasste Abstand und/oder Drehwinkel nicht zwischen dem primären Minimal- und Maximalabstand und/oder dem primären Minimal- und Maximalwinkel liegt. Vorzugsweise liegt kein primärer Betriebszustand vor, wenn der erfasste Abstand und/oder der erfasste Drehwinkel zwischen dem primären Minimalabstand und dem sekundären Minimalabstand liegt und/oder zwischen dem primären Maximalabstand und sekundären Maximalabstand liegt und/oder zwischen dem primären Minimalwinkel und dem sekundären Minimalwinkel liegt und/oder zwischen dem primären Maximalwinkel und sekundären Maximalwinkel liegt. Ferner kann bevorzugt sein, dass ein primärer Betriebszustand vorliegt, wenn kein primärer Endlagenzustand vorliegt. Ein primärer Endlagenzustand liegt insbesondere dann nicht vor, wenn der erfasste Abstand nicht dem primären Minimal- und/oder Maximalabstand und/oder nicht dem primären Minimal- und/oder Maximalwinkel entspricht.
Insbesondere liegt ein sekundärer Betriebszustand vor, wenn der erfasste Abstand zwischen dem sekundären Minimal- und Maximalabstand und/oder dem sekundären Minimal- und Maximalwinkel liegt. Besonders bevorzugt liegt ein sekundärer Betriebszustand vor, wenn der erfasste Abstand zwischen dem sekundären Minimalabstand und dem primären Minimalabstand liegt und/oder zwischen dem sekundären Maximalabstand und dem primären Maximalabstand liegt und/oder zwischen dem sekundären Minimalwinkel und dem primären Minimalwinkel liegt und/oder zwischen dem sekundären Maximalwinkel und dem primären Maximalwinkel liegt. Insbesondere liegt ein sekundärer Betriebszustand vor, wenn der erfasste Abstand dem sekundären Minimal- und/oder Maximalabstand entspricht und/oder dem sekundären Minimal- und/oder Maximalwinkel entspricht. Ferner liegt vorzugsweise ein sekundärer Betriebszustand vor, wenn der Notbetriebszustand vorliegt.
Vorzugsweise ist der primäre Maximalabstand kleiner als der sekundäre Maximalabstand. Ferner ist bevorzugt, dass der primäre Minimalabstand größer ist als der sekundäre Minimalabstand. Insbesondere ist ferner der primäre Maximalwinkel kleiner als der sekundäre Maximalwinkel. Ferner ist bevorzugt, dass der primäre Minimalwinkel größer ist als der sekundäre Minimalwinkel.
Die Beschreibung bezieht sich insbesondere auf einen Betrieb des Fahrzeugs in einer Vorwärtsfahrt. In der Vorwärtsfahrt ist bevorzugt, dass das Fahrzeug dem Führungsobjekt folgt. Es kann auch der Betrieb des Fahrzeugs in Rückwärtsfahrt bevorzugt sein. Bei der Rückwärtsfahrt ist vorgesehen, dass das Führungsobjekt dem Fahrzeug folgt.
Es ist zu verstehen, dass das Fahrzeug, insbesondere die Antriebsvorrichtung und/oder Bremsvorrichtung, in Abhängigkeit der Fahrtrichtung betrieben wird. Vergrößert sich beispielsweise bei der Vorwärtsfahrt der Abstand des Fahrzeugs in Bezug zu dem Führungsobjekt, d.h. beispielsweise, dass die Deichsel gestreckt wird, kann das Fahrzeug auf eine höhere Geschwindigkeit beschleunigt werden. Bei der Rückwärtsfahrt ist bei einer Vergrößerung des Abstands des Fahrzeugs hingegen bevorzugt vorgesehen, dass das Fahrzeug abgebremst wird. Verkürzt sich bei der Vorwärtsfahrt hingegen der Abstand des Fahrzeugs in Bezug zu dem Führungsobjekt, d.h. beispielsweise, dass die Deichsel gestaucht wird, dann kann das Fahrzeug gebremst werden. Bei der Rückwärtsfahrt wäre entsprechend bevorzugt, das Fahrzeug auf eine höhere Geschwindigkeit zu beschleunigen.
Vorzugsweise ist der festgelegte primäre Betriebszustand von dem festgelegten sekundären Betriebszustand verschieden. Es kann bevorzugt sein, dass der festgelegte primäre Betriebszustand dem festgelegten sekundären Betriebszustand entspricht und umgekehrt.
Die Deichsel ist eine längenveränderliche Deichsel. Insbesondere ist die Deichsel ausgehend von einer Neutralstellung längenveränderlich. Die Neutralstellung entspricht insbesondere einem Soll-Abstand zwischen einem Fahrzeug und einem mit dem Fahrzeug gekoppelten Führungsobjekt. Ausgehend von der Neutralstellung kann die Deichsel verlängert, d.h. gestreckt, oder verkürzt, d.h. gestaucht, werden. Vorzugsweise kann die Deichsel um mindestens 10mm, 50mm, 100mm, 150mm, 200mm, 250mm, 300mm, 350mm, 400mm, 450mm, 500mm oder mehr gestreckt werden. Diese Streckwerte sind vorzugsweise ein primärer und/oder sekundärer Maximalabstand. Vorzugsweise ist der primäre Maximalabstand kleiner als der sekundäre Maximalabstand. Insbesondere entsprechen die Streckwerte einem primären und/oder sekundären Maximalendlagenabstand. Vorzugsweise ist der primäre Maximalendlagenabstand kleiner als der sekundäre Maximalendlagenabstand.
Ergänzend oder alternativ kann die Deichsel insbesondere um mindestens 10mm, 50mm, 100mm, 150mm, 200mm, 250mm, 300mm, 350mm, 400mm, 450mm, 500mm oder mehr gestaucht werden. Vorzugsweise weist die Deichsel in Bezug zu der Neutralstellung einen von ± 50mm, ± 100mm, ± 200mm, ± 300mm, ± 400mm, ± 500mm, ± 600mm oder mehr auf. Diese Stauchungswerte sind vorzugsweise ein primärer und/oder sekundärer Minimalabstand. Vorzugsweise ist der primäre Minimalabstand größer als der sekundäre Minimalabstand. Insbesondere entsprechen die Stauchungswerte einem primären und/oder sekundären Minimalendlagenabstand. Vorzugsweise ist der primäre Minimalendlagenabstand größer als der sekundäre Minimalendlagenabstand.
Die Deichsel kann drehbar um eine Drehachse gelagert werden. Insbesondere kann die Deichsel ausgehend von einer Neutralstellung drehbar gelagert werden. Ausgehend von der Neutralstellung kann die Deichsel um die Drehachse in eine positive und negative Richtung gedreht werden. Vorzugsweise kann die Deichsel ausgehend von der Neutralstellung um mindestens ±10°, ±30°, ±50°, ±70°, ±90°, ±100° oder mehr gedreht werden. Diese Drehwinkelwerte sind vorzugsweise ein primärer und/oder sekundärer Minimal- und/oder Maximalwinkel. Vorzugsweise ist der primäre Maximalwinkel kleiner als der sekundäre Maximalwinkel. Ferner vorzugsweise ist der primäre Minimalwinkel größer als der sekundäre Minimalwinkel. Insbesondere entsprechen die Drehwinkelwerte einem primären und/oder sekundären Minimal- und/oder Maximalendlagenwinkel. Vorzugsweise ist der primäre Maximalendlagenwinkel kleiner als der sekundäre Maximalendlagenwinkel. Ferner vorzugsweise ist der primäre Minimalendlagenwinkel größer als der sekundäre Minimalendlagenwinkel.
Die Sensorvorrichtung weist eine erste und zweite Sensoreinheit auf. Die erste Sensoreinheit ist ausgebildet, die Lage des Fahrzeugs in Bezug zu einem Führungsobjekt zu erfassen. Insbesondere ist die erste Sensoreinheit ausgebildet, eine Lageveränderung zwischen dem ersten und zweiten Deichselelement zu erfassen. Die zweite Sensoreinheit ist ausgebildet, eine Endlage des Fahrzeugs in Bezug zu dem Führungsobjekt zu erfassen.
Insbesondere ist die zweite Sensoreinheit ausgebildet, eine Endlagenstreckung der Deichsel und/oder eine Endlagenstauchung der Deichsel zu erfassen.
Vorzugsweise ist oder umfasst die Sensorvorrichtung eine elektrische und/oder elektromagnetische und/oder magnetische und/oder induktive und/oder optische und/oder kapazitive und/oder funkbasierte Sensorvorrichtung. Insbesondere ist oder umfasst die Sensorvorrichtung keine mechanische, vorzugsweise keine ausschließlich mechanische, Sensorvorrichtung.
Die erste und zweite Sensoreinheit der Sensorvorrichtung sind elektrische Sensoreinheiten. Es kann bevorzugt sein, dass die elektrischen Sensoreinheiten insbesondere elektronische Sensoreinheiten sind.
Eine elektrische Sensoreinheit ist oder umfasst eine elektrische und/oder elektromagnetische und/oder kapazitive und/oder induktive und/oder funkbasierte Sensoreinheit. insbesondere ist oder umfasst eine elektrische Sensoreinheit keine mechanische, vorzugsweise keine ausschließlich mechanische, Sensoreinheit. Insbesondere erfassen solche Sensoreinheiten den Betriebszustand auf der Grundlage elektrischer und/oder elektromagnetischer und/oder magnetischer und/oder induktiver und/oder optischer und/oder optoelektrischer und/oder kapazitiver und/oder funkbasierter Wirkprinzipien. Vorzugsweise erfassen elektrische Sensoreinheiten den Betriebszustand nicht auf der Grundlage eines mechanischen Wirkprinzips oder mechanischen Wirkmechanismus. Ferner stellen elektrische Sensoreinheiten den erfassten Betriebszustand vorzugsweise als elektrisches Signal bereit. Auf der Grundlage eines solch elektrisch bereitgestellten Signals, lassen sich dann in Abhängigkeit des erfassten Betriebszustands des Fahrzeugs das Fahrzeug, beispielsweise eine Antriebs- und/oder Bremsvorrichtung des Fahrzeugs, ansteuern. Ein elektrisches Signal ist beispielsweise eine Spannung oder ein Strom.
Vorzugsweise ist die erste Sensoreinheit ein Wegsensor, insbesondere ein Linearwegsensor. Insbesondere ist die erste Sensoreinheit ein induktiver Linearwegsensor. Ferner ist bevorzugt, dass die zweite Sensoreinheit ein Endlagenschalter ist. Vorzugsweise ist die zweite Sensoreinheit ein funkbasierter, insbesondere ein RFID-Technologie basierender, Endlagenschalter. Insbesondere kann auch bevorzugt sein, dass die zweite Sensoreinheit ein Wegsensor, insbesondere ein Linearwegsensor, ist. Ferner kann stattdessen bevorzugt sein, dass die erste und/oder zweite Sensoreinheit ein Lidar-System und/oder ein Radarsystem und/oder ein Kamerasystem umfasst.
Es kann bevorzugt sein, dass die Sensorvorrichtung ferner einen Geschwindigkeitssensor zur Erfassung der Geschwindigkeit des Fahrzeugs in Bezug zu dem Führungsobjekt, und/oder einen Beschleunigungssensor zur Erfassung der Beschleunigung des Fahrzeugs in Bezug zu dem Führungsobjekt, und/oder eine Kolonnenbetriebsdetektionseinheit zur Detektion eines Kolonnenbetriebszustands umfasst. Die Kolonnenbetriebszustände umfassen, ob das Fahrzeug mit einem weiteren Fahrzeug gekoppelt ist, insbesondere virtuell gekoppelt ist, und/oder ob das Fahrzeug mit einem Führungsobjekt gekoppelt ist, insbesondere virtuell gekoppelt ist, und/oder an welche Art bzw. welchen Typ des Führungsobjektes das Fahrzeug gekoppelt ist. Wird als Führungsobjekt beispielsweise ein Fahrrad erfasst, kann es bevorzugt sein, das Fahrzeug „straffer“, d.h. mit geringer Zeitverzögerung, zu betreiben. Wird hingegen als Führungsobjekt beispielsweise eine Person erfasst, kann es bevorzugt sein, das Fahrzeug „sanfter“, d.h. im Vergleich zu dem strafferen Be- trieb mit einer größeren Zeitverzögerung, zu betreiben.
Es kann bevorzugt sein, dass die Deichsel eine Befestigungsvorrichtung zur Befestigung der Deichsel an dem Fahrzeug aufweist. Vorzugsweise umfasst die Befestigungsvorrichtung ein Drehgelenk zur gelenkigen Lagerung der Deichsel an dem Fahrzeug. Die Befestigungsvorrichtung ist insbesondere ausgebildet, translatorische Relativbewegungen zwischen der Deichsel und dem Fahrzeug zu unterbinden. Das Drehgelenk ermöglicht eine Drehbewegung um eine, zwei oder drei Achsen.
Ferner kann es bevorzugt sein, dass die Deichsel eine Kupplungsvorrichtung zur Kupplung der Deichsel an das weitere Fahrzeug oder Führungsobjekt aufweist. Die Kupplungsvorrichtung ist vorzugsweise als lösbare Kupplungsvorrichtung ausgebildet. Beispielsweise weist die Kupplungsvorrichtung als lösbaren Befestigungs- bzw. Verriegelungsmechanismus einen Bajonettverschluss auf. Dies hat den Effekt, dass sich mittels der Deichsel ein Fahrzeug schnell und einfach mit dem weiteren Fahrzeug oder Führungsobjekt kuppeln bzw. entkuppeln lässt.
Es kann ferner bevorzugt sein, dass die Kupplungsvorrichtung ein Drehgelenk aufweist oder benachbart zu der Kupplungsvorrichtung an der Deichsel ein Drehgelenk angeordnet ist. Dieses Drehgelenk ist dazu ausgebildet, eine Bewegung der Deichsel in einer im Wesentlichen vertikalen Richtung zuzulassen. Ferner hat dies den Vorteil, dass die Deichsel auf dem Boden abgelegt werden kann.
Da erfindungsgemäß nur elektrische Sensoreinheiten verwendet werden, ermöglicht eine solche Deichsel eine kompakte Bauform. Durch den Einsatz von zwei Sensoreinheiten lässt sich mit der Deichsel ein sicherer Betrieb eines zu koppelnden Fahrzeugs im Straßenverkehr realisieren. Da eine solche Deichsel insbesondere keinen speziell entwickelten mechanischen Auslöser benötigt, sondern auf Standardsensoren zurückgegriffen werden kann, ist die erfindungsgemäße Deichsel kostengünstig und ermöglicht einen wartungsarmen Betrieb.
Insbesondere beruht die Erfindung auf der Erkenntnis der Erfinder, dass die Krafteinwirkung von dem Fahrzeug auf das Führungsobjekt im Vergleich zu bekannten Lösungen minimiert wird, was die Sicherheit erhöht.
Ferner hat dieser Aufbau der Deichsel den Vorteil, dass Bremsaktuatoren des Fahrzeugs auch durch ein impulsartiges elektrisches Auslösesignal - beispielsweise durch einen aktivierten Bodenkontaktschalter wie unten beschrieben oder eine Steuerungslogik - ausgelöst werden können, ohne dass währenddessen eine mechanische Auslösekraft wirkt.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist die Deichsel eine Steuerungsvorrichtung und/oder eine Sekundärbetriebssteuereinheit auf. Die Steuerungsvorrichtung ist ausgebildet, ein Primärbetriebssignal zum Primärbetrieb des Fahrzeugs mit einer Primärbetriebsfunktion zu erzeugen, wenn der erfasste Betriebszustand des Fahrzeugs in Bezug zu dem Führungsobjekt als primärer Betriebszustand und nicht als sekundärer Betriebszustand vorliegt. Vorzugsweise umfasst die Steuerungsvorrichtung die Merkmale der hierin beanspruchten und beschriebenen Steuerungsvorrichtung. Die Sekundärbetriebssteuereinheit ist ausgebildet, ein Sekundärbetriebssignal zum Sekundärbetrieb des Fahrzeugs mit der Sekundärbetriebsfunktion zu erzeugen, wenn der erfasste Betriebszustand des Fahrzeugs in Bezug zu dem Führungsobjekt als sekundärer Betriebszustand vorliegt.
Die Steuerungsvorrichtung und/oder die Sekundärbetriebssteuereinheit sind ausgebildet, den erfassten Betriebszustand mit einem festgelegten primären und/oder sekundären Betriebszustand abzugleichen. In Abhängigkeit davon, ob ein erfasster Betriebszustand als primärer Betriebszustand oder sekundärer Betriebszustand vorliegt, erzeugt die Steuerungsvorrichtung ein Primärbetriebssignal mit der Primärbetriebsfunktion zum Primärbetrieb des Fahrzeugs oder erzeugt die Sekundärbetriebssteuereinheit ein Sekundärbetriebssignal mit der Sekundärbetriebsfunktion zum Sekundärbetrieb des Fahrzeugs. insbesondere sind die Steuerungsvorrichtung und/oder die Sekundärbetriebssteuereinheit ausgebildet, die Antriebsvorrichtung und/oder die Bremsvorrichtung elektrisch anzusteuern.
Vorzugsweise umfasst die Sekundärbetriebssteuereinheit die Merkmale der hierin beanspruchten und beschriebenen Sekundärbetriebssteuereinheit.
Mit einer solchen Deichsel lassen sich Fahrzeuge, unabhängig von deren Typ, im Straßenverkehr betreiben, insbesondere eine Antriebsvorrichtung und/oder Bremsvorrichtung ansteuern. Insbesondere lassen sich mit einer solchen Deichsel Fahrzeuge nachrüsten, die keine Steuerungsvorrichtung zur Steuerung eines Betriebszustands des Fahrzeugs in Bezug zu einem Führungsobjekt umfassen.
Nach einer weiteren bevorzugten Fortbildung weist die Sensorvorrichtung eine dritte Sensoreinheit zum Aktivieren des Betriebs des Fahrzeugs in einem Notbetriebszustand auf. Die dritte Sensoreinheit ist bevorzugt als Not-Aus-Schalter ausgebildet. Insbesondere ist die dritte Sensoreinheit ein Bodenkontaktschalter und/oder ein Not-Aus-Pilz. In Abhängigkeit des Signals der dritten Sensoreinheit wird der Notbetriebszustand des Fahrzeugs aktiviert. Der Notbetriebszustand des Fahrzeugs wird beispielsweise aktiviert, wenn die Deichsel auf den Boden fällt.
Die dritte Sensoreinheit hat den Effekt, dass das Fahrzeug in einen sicheren Zustand überführt wird, beispielsweise wird dafür mindestens die Bremsvorrichtung stromlos gestellt, wenn der Notbetriebszustand des Fahrzeugs aktiviert wird. Hierdurch werden Schäden an dem weiteren Fahrzeug oder Führungsobjekt vermieden, zumindest aber minimiert. Ferner reduziert dies die Unfallgefahr, insbesondere die Sturz- und Verletzungsgefahr, für das Führungsobjekt. Ferner lässt sich die Deichsel nach einem Bodenkontakt einfach weiterverwenden.
Gemäß einer ferner bevorzugten Fortbildung umfasst die Deichsel eine Trennvorrichtung, die ausgebildet ist, bei Überschreitung einer Grenzkraft die Deichsel in zwei mechanisch entkoppelte Deichseleinheiten zu trennen. Insofern ist die Trennvorrichtung als Sollbruchstelle der Deichsel ausgebildet. Vorzugsweise ist die Trennvorrichtung wiederverwendbar ausgebildet. Insbesondere ist die Trennvorrichtung als Kupplung ausgebildet.
Dies hat den Vorteil, dass das mit dem Führungsobjekt gekoppelte Fahrzeug von dem Führungsobjekt getrennt wird, wenn eine Grenzkraft überschritten wird. Hierdurch werden Schäden an dem Führungsobjekt vermieden, zumindest aber minimiert. Ferner reduziert dies die Unfallgefahr, insbesondere die Sturz- und Verletzungsgefahr, für das Führungsobjekt. Ferner lässt sich die Deichsel nach einer ausgelösten Trennung der Trennvorrichtung einfach und kostengünstig wiederverwenden.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird die Aufgabe gelöst durch ein Fahrzeug für den Transport von Gegenständen und/oder Personen nach Anspruch 5.
Das Fahrzeug umfasst eine Bremsvorrichtung und eine Antriebsvorrichtung zum Betrieb des Fahrzeugs in einem Primärbetrieb oder einem Sekundärbetrieb. Ferner umfasst das Fahrzeug eine Steuerungsvorrichtung, die ausgebildet ist, das Fahrzeug mit einer Primärbetriebsfunktion in dem Primärbetrieb zu betreiben und eine Sekundärbetriebssteuereinheit, die ausgebildet ist, das Fahrzeug mit einer Sekundärbetriebsfunktion in dem Sekundärbetrieb zu betreiben. Ferner umfasst das Fahrzeug eine Sensorvorrichtung, die ausgebildet ist, einen Betriebszustand des Fahrzeugs in Bezug zu einem Führungsobjekt zu erfassen und der Steuerungsvorrichtung und der Sekundärbetriebssteuereinheit bereitzustellen. Das Fahrzeug ist dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungsvorrichtung ausgebildet ist, ein Primärbetriebssignal zum Primärbetrieb des Fahrzeugs mit der Primärbetriebsfunktion zu erzeugen, wenn der erfasste Betriebszustand des Fahrzeugs in Bezug zu dem Führungsobjekt als primärer Betriebszustand und nicht als sekundärer Betriebszustand vorliegt, und die Sekundärbetriebssteuereinheit ausgebildet ist, ein Sekundärbetriebssignal zum Sekundärbetrieb des Fahrzeugs mit der Sekundärbetriebsfunktion zu erzeugen, wenn der erfasste Betriebszustand des Fahrzeugs in Bezug zu dem Führungsobjekt als sekundärer Betriebszustand vorliegt.
Das Fahrzeug ist ausgebildet, in Bezug zu dem Führungsobjekt betrieben zu werden. Vorzugsweise ist das Fahrzeug ausgebildet, in Abhängigkeit des Führungsobjekts betrieben zu werden. Insbesondere ist das Fahrzeug ausgebildet, in Bezug zu dem Führungsobjekt mit dem Primär- oder Sekundärbetriebssignal betrieben zu werden, je nachdem ob ein primärer oder ein sekundärer Betriebszustand vorliegt.
Es ist bevorzugt, dass das Fahrzeug zwei, drei, vier oder mehr Räder aufweist. Insbesondere ist mindestens eins, vorzugsweise sind zwei, drei, vier oder mehr der Räder mit der Antriebsvorrichtung und/oder der Bremsvorrichtung verbunden. Vorzugsweise ist jedem Rad eine Antriebsvorrichtung und/oder eine Bremsvorrichtung zugeordnet. Es kann bevorzugt sein, dass einer Antriebsvorrichtung und/oder einer Bremsvorrichtung mehrere Räder zum Antreiben und/oder Bremsen zugeordnet sind. Insbesondere kann das Fahrzeug in einer bevorzugten Ausführungsform eine einzige Bremsvorrichtung zum Bremsen der Räder und/oder eine einzige Antriebsvorrichtung zum Antreiben der Räder aufweisen.
Ferner umfasst das Fahrzeug vorzugsweise eine Lenkvorrichtung. Die Lenkvorrichtung ist bevorzugt mit zwei oder mehr Rädern gekoppelt. Die Lenkvorrichtung ist oder umfasst insbesondere einen Lenkaktuator. Der Lenkaktuator ist beispielsweise ein Elektromotor mit oder ohne Getriebe. Der Lenkaktuator kann beispielsweise auch eine elektrohydraulische Antriebseinheit sein. Die Lenkvorrichtung ist vorzugsweise mit der Steuerungsvorrichtung und/oder der Sekundärbetriebssteuereinheit signaltechnisch gekoppelt. Insbesondere ist die Steuerungsvorrichtung und/oder die Sekundärbetriebssteuereinheit ausgebildet, die Lenkvorrichtung in Abhängigkeit des erfassten Betriebszustands zu betreiben.
Vorzugsweise weist das Fahrzeug in einer Längserstreckung eine Fahrzeuglänge von mindestens 0,3m, 0,4m, 1m, 1,5m, 2m, 2,2m, 2,5m, 3m, 3,5m, 4m oder mehr auf und/oder eine Fahrzeuglänge von maximal 0,3m, 0,4m, 1m, 1,5m, 2m, 2,2m, 2,5m, 3m, 3,5m, 4m, 4,5m oder 5m auf. Ferner ist bevorzugt, dass das Fahrzeug in einer Quererstreckung, orthogonal zu der Längserstreckung eine Fahrzeugbreite von mindestens 0,3m, 0,4m, 0,5, 1m, 1,5m, 2m, 2,2m, 2,5m oder mehr aufweist und/oder eine Fahrzeugbreite von maximal 0,3m, 0,4m, 0,5, 1m, 1,5m, 2m, 2,2m, 2,5m, 3m aufweist. Insbesondere weist das Fahrzeug vorzugsweise eine Fahrzeuglänge von 2,2m und eine Fahrzeugbreite von 1m auf.
Ferner ist bevorzugt, dass das Fahrzeug eine Containervorrichtung zur Aufnahme der Lasten für deren Transport umfasst. Insbesondere umfasst die Containervorrichtung ein Regalsystem und/oder eine oder mehrere Boxen zur Aufnahme der Lasten für den Transport. Die Containervorrichtung ist vorzugsweise dazu ausgebildet, Lasten von einer, zwei, drei oder mehr Seiten des Fahrzeugs zuzuführen und/oder zu entnehmen. Es ist bevorzugt, dass die Containervorrichtung an einer Rückseite und/oder Vorderseite und/oder an einer oder beiden Seiten eine Tür zum Öffnen und Verschließen der Containervorrichtung auf- weist. Vorzugsweise weist die Containervorrichtung eine Temperiervorrichtung zum Kühlen und/oder Beheizen der zu transportierenden Lasten. Die Temperiervorrichtung kann eine Kühlungsvorrichtung zur Kühlung der zu transportierenden Lasten und/oder eine Heizvorrichtung zum Beheizen der zu transportierenden Lasten aufweisen. Dies hat den Vorteil, dass verschiedene Arten von zu transportierenden Lasten gleichzeitig transportiert werden können. Insbesondere ist es beispielsweise möglich, sowohl warm zu haltende Mahlzeiten und gleichzeitig zu kühlende, insbesondere tiefgefrorene Lebensmittel, beispielsweise Eis, oder Medikamente, Impfstoffe und dergleichen zu transportieren.
Die Containervorrichtung ist vorzugsweise lösbar an dem Fahrzeug befestigt. Insbesondere ist die Containervorrichtung mit einer Schnapp- und/oder Steck- und/oder Schraubverbindung mit dem Fahrzeug verbunden. Dies hat den Vorteil, dass die Containervorrichtung an der Startposition, beispielsweise bei einem Postverteilerzentrum, bereits mit Briefen und Paketen bestückt werden kann und bei Ankunft des Fahrzeugs, die Containervorrichtung unmittelbar auf dem Fahrzeug befestigt werden kann, um die Briefe und Pakete unmittelbar zu einer gewünschten Endposition, beispielsweise einem Postzustellzentrum, zu transportieren. Bei der Endposition kann die lösbar an dem Fahrzeug befestigte Containervorrichtung vom Fahrzeug gelöst werden. Dies hat den Vorteil, dass das Fahrzeug direkt für den weiteren Transport weiterverwendet werden kann oder bei Bedarf an eine Ladestation angeschlossen oder für Wartungs- und Instandhaltungsarbeiten zur Verfügung steht. Diese bevorzugte Ausführungsform erhöht insofern in besonders bevorzugter Weise die Verfügbarkeit des Fahrzeugs und reduziert somit die Betriebskosten.
Insbesondere kann vorgesehen sein, dass das Fahrzeug eine Lastenaufnahmefläche aufweist, die zur Aufnahme von Lasten und/oder der Containervorrichtung und/oder einer Europalette und/oder von Personen ausgebildet ist. Vorzugsweise weist die Lastenaufnahmefläche in der Fahrtrichtung des Fahrzeugs eine Flächenlänge von mindestens 20cm, 30cm, 40cm, 50cm, 60cm, 70cm, 80cm, 100cm, 120 cm, 140cm, 160cm, 180cm, 200cm, 220cm, 240cm oder 260cm und/oder eine Flächenlänge von maximal 20cm, 30cm, 40cm, 50cm, 60cm, 70cm,80cm, 100cm, 120 cm, 140cm, 160cm, 180cm, 200cm, 220cm, 240cm oder 260cm. Ferner ist bevorzugt, dass die Lastenaufnahmefläche in einer Richtung orthogonal zu der Fahrtrichtung des Fahrzeugs eine Flächenbreite von mindestens 20cm, 30cm, 40cm, 50cm, 60cm, 70cm,80cm, 100cm, 120 cm, 140cm, 160cm, 180cm, 200cm, 220cm, 240cm oder 260cm und/oder eine Flächenbreite von maximal 20cm, 30cm, 40cm, 50cm, 60cm, 70cm,80cm, 100cm, 120 cm, 140cm, 160cm, 180cm, 200cm 220cm, 240cm, 260cm aufweist. Insbesondere ist bevorzugt, dass die Lastenaufnahmefläche eine Flächenlänge von 120cm und eine Flächenbreite von 80cm oder 100cm aufweist. Vorzugsweise ist die Lastenaufnahmefläche zur Aufnahme der Lasten eben ausgebildet. Es kann bevorzugt sein, dass die Lastenaufnahmefläche gestuft ausgebildet ist.
Das Fahrzeug ist dazu ausgebildet, Lasten von minimal 50kg, 100kg, 150kg, 200kg, 250kg, 300kg, 350kg, 400kg, 450kg, 500kg, 1000kg oder 2000kg zu transportieren. Insbesondere ist die Containervorrichtung ausgebildet, Lasten von minimal 50kg, 100kg, 150kg, 200kg, 250kg, 300kg, 350kg, 400kg, 450kg, 500kg, 1000kg oder 2000kg zum Transport aufzunehmen. Das Fahrzeug ist dazu ausgebildet, Lasten von maximal 50kg, 100kg, 150kg, 200kg, 250kg, 300kg, 350kg, 400kg, 450kg, 500kg, 1000kg oder 2000kg zu transportieren. Insbesondere ist die Containervorrichtung ausgebildet, Lasten von maximal 50kg, 100kg, 150kg, 200kg, 250kg, 300kg, 350kg, 400kg, 450kg, 500kg, 1000kg oder 2000kg zum Transport aufzunehmen. Insbesondere umschließt die Containervorrichtung ein Transportvolumen zum Transport der Lasten von mindestens 0,2m³, 0,3m³, 0,4m³, 0,5m³, 1m³, 2m³, 3m³, 4m³, 5m³, 6m³, 7m³, 8m³, 9m³, 10m³ oder mehr und/oder von maximal 0,2m³, 0,3m³, 0,4m³, 0,5m³, 1m³, 2m³, 3m³, 4m³, 5m³, 6m³, 7m³, 8m³, 9m³, 10m³, 15m³ oder 20m³.
Gemäß einer solchen bevorzugten Ausführungsform des Fahrzeugs lässt sich das Fahrzeug auch in räumlich engen Verkehrssituationen, beispielsweise bei einer schmalen Fahrbahn oder engen Gassen, wie dies häufig in Innenstädten, insbesondere im Bereich von Altstädten der Fall ist, besonders sicher manövrieren. Insbesondere hat dies den Vorteil, dass ein solches Fahrzeug auch im Bereich von verkehrsberuhigten Zonen, insbesondere in Fußgängerzonen, sicher manövriert werden kann.
Zu den Vorteilen, Ausführungsvarianten und Ausführungsdetails des Aspekts der Erfindung betreffend das Fahrzeug und dessen Fortbildungen wird auch auf die vorangegangene Beschreibung zu den entsprechenden Merkmalen der längenveränderlichen Deichsel zur Kopplung eines Fahrzeugs mit einem Führungsobjekt und die anderen Aspekte und entsprechenden Fortbildungen der Erfindung verwiesen. Insbesondere wird betreffend die Sensorvorrichtung, die Sensoreinheiten, den Betrieb eines Fahrzeugs in Bezug zu einem Führungsobjekt und die Betriebszustände auf die Beschreibung zu der Deichsel verwiesen. Soweit nicht ausdrücklich ausgeführt, gelten die Ausführungen betreffend die Deichsel zur mechanischen Kopplung eines Fahrzeugs mit einem Führungsobjekt bevorzugt entsprechend auch für ein virtuell mit einem Führungsobjekt gekoppeltes Fahrzeug.
Nach einer bevorzugten Ausführungsvariante des Fahrzeugs ist die Sensorvorrichtung eine elektrische und/oder elektromagnetische und/oder optische und/oder kapazitive und/oder funkbasierte Sensorvorrichtung, wobei die Sensorvorrichtung insbesondere keine ausschließlich mechanische Sensorvorrichtung ist oder umfasst.
Dies hat insbesondere den Effekt, dass sich das Fahrzeug mit Sensoren, basierend ausschließlich auf einem elektrischen Wirkprinzip sicher im Verkehr betreiben lässt. Insbesondere führt eine solche Ausführungsform in Vergleich zu Anhängern, die als zusätzliche Sicherheitsmaßnahme ein mechanisch betätigtes Bremsen mittels eines mechanischen Auslösers vorsehen dazu, dass sich Herstellungs- und Entwicklungskosten einsparen und kompaktere Fahrzeuge herstellen lassen.
Gemäß einer ferner bevorzugten Ausführungsform weist die Sensorvorrichtung zum Erfassen des Betriebszustands des Fahrzeugs eine erste Sensoreinheit auf, die ausgebildet ist, die Lage des Fahrzeugs in Bezug zu einem Führungsobjekt zu erfassen, und/oder eine zweite Sensoreinheit auf, die ausgebildet ist, eine Endlage des Fahrzeugs in Bezug zu dem Führungsobjekt zu erfassen, und/oder eine dritte Sensoreinheit auf zum Erfassen des Betriebs des Fahrzeugs in einem Notbetriebszustand, und/oder einen Geschwindigkeitssensor auf zur Erfassung der Geschwindigkeit des Fahrzeugs in Bezug zu dem Führungsobjekt, und/oder einen Beschleunigungssensor auf zur Erfassung der Beschleunigung des Fahrzeugs in Bezug zu dem Führungsobjekt, und/oder eine Kolonnenbetriebsdetektionseinheit auf zur Detektion eines Kolonnenbetriebszustands. Die Kolonnenbetriebszustände umfassen, dass das Fahrzeug mit einem weiteren Fahrzeug gekoppelt ist, insbesondere virtuell gekoppelt ist, und/oder das Fahrzeug mit einem Führungsobjekt gekoppelt ist, insbesondere virtuell gekoppelt ist, und/oder von der Art des gekoppelten Führungsobjektes abhängt.
In einer weiteren bevorzugten Fortbildung des Fahrzeugs ist vorgesehen, dass die erste Sensoreinheit einen Wegsensor, insbesondere einen Linearwegsensor, aufweist und/oder die zweite Sensoreinheit einen Endlagenschalter, insbesondere einen funkbasierten, vorzugsweise einen RFID-basierten, Endlagenschalter, aufweist und/oder die dritte Sensoreinheit einen Not-Aus-Schalter, insbesondere einen Bodenkontaktschalter, aufweist. Ferner kann bevorzugt sein, dass die erste und/oder zweite Sensoreinheit ein Lidar-System und/oder ein Radarsystem und/oder ein Kamerasystem umfasst.
Gemäß einer ferner bevorzugten Ausführungsvariante weist das Fahrzeug eine längenveränderliche Deichsel auf, wobei die längenveränderliche Deichsel vorzugsweise als Sensoreinheit, insbesondere als erste Sensoreinheit, der Sensorvorrichtung ausgebildet ist. Es kann ferner bevorzugt sein, dass die Deichsel ergänzend oder alternativ als zweite Sensoreinheit ausgebildet ist.
Nach einer weiteren Ausführungsform ist die Steuerungsvorrichtung ausgebildet, in Abhängigkeit des erfassten Betriebszustands, ein Primärbetriebsbremssignal zum Betrieb der Bremsvorrichtung mit einer Primärbremsleistung und/oder ein Primärbetriebsantriebssignal zum Betrieb der Antriebsvorrichtung mit einer Primärantriebsleistung zu erzeugen, und ist die Sekundärbetriebssteuereinheit ausgebildet, in Abhängigkeit des erfassten Betriebszustands, ein Sekundärbetriebsbremssignal zum Betrieb der Bremsvorrichtung mit einer Sekundärbremsleistung und/oder ein Sekundärbetriebsantriebssignal zum Betrieb der Antriebsvorrichtung mit einer Sekundärantriebsleistung zu erzeugen. Ergänzend oder alternativ ist vorzugsweise die Primärbremsleistung von der Sekundärbremsleistung verschieden oder gleich und/oder ist vorzugsweise die Primärantriebsleistung von der Sekundärantriebsleistung verschieden oder gleich. Ergänzend oder alternativ sind vorzugsweise die Steuerungsvorrichtung und/oder die Sekundärbetriebssteuereinheit ausgebildet, die Antriebsvorrichtung und/oder die Bremsvorrichtung entsprechend anzusteuern.
Gemäß dieser bevorzugten Fortbildung des Fahrzeugs ist vorgesehen, dass wenn der primäre Betriebszustand vorliegt und sich das Fahrzeug in Bezug zu dem Führungsobjekt annähert, insbesondere bei einer Stauchung der längenveränderlichen Deichsel, die Primärbremsleistung kleiner ist als die oder gleich ist zur Sekundärbremsleistung, die wirkt, wenn der sekundäre Betriebszustand vorliegt und sich das Fahrzeug in Bezug zu dem Führungsobjekt annähert, insbesondere bei einer gestauchten Deichsel, und/oder entsprechend die Primärantriebsleistung größer ist als die oder gleich ist zur Sekundärantriebsleistung.
Gemäß dieser bevorzugten Fortbildung ist ergänzend oder alternativ ferner vorgesehen, dass wenn der primäre Betriebszustand vorliegt und sich das Fahrzeug in Bezug zu dem Führungsobjekt entfernt, insbesondere bei einer Längung der längenveränderlichen Deichsel, die Primärbremsleistung größer ist als die oder gleich ist zur Sekundärbremsleistung, die wirkt, wenn der sekundäre Betriebszustand vorliegt und sich das Fahrzeug in Bezug zu dem Führungsobjekt entfernt, insbesondere bei einer gelängten Deichsel, und/oder entsprechend die Primärantriebsleistung kleiner ist als die oder gleich ist zur Sekundärantriebsleistung.
Weiterhin ist in einer bevorzugten Ausführungsform des Fahrzeugs vorgesehen, dass die Primärbetriebsfunktion der Steuerungsvorrichtung ausgebildet ist, die Bremsvorrichtung und/oder die Antriebsvorrichtung in Abhängigkeit des erfassten Betriebszustands, insbesondere der erfassten Längenveränderung der Deichsel, im Primärbetrieb zu betreiben.
Ergänzend oder alternativ ist gemäß der Ausführungsform des Fahrzeugs vorgesehen, dass die Sekundärbetriebsfunktion der Sekundärbetriebssteuereinheit ausgebildet ist, die Bremsvorrichtung und/oder die Antriebsvorrichtung in Abhängigkeit des erfassten Betriebszustands, insbesondere der erfassten Längenveränderung der Deichsel, im Sekundärbetrieb zu betreiben.
Nach einer ferner bevorzugten Fortbildung ist vorgesehen, dass die Steuerungsvorrichtung die Sekundärbetriebssteuereinheit umfasst oder die Sekundärbetriebssteuereinheit separat von der Steuerungsvorrichtung ausgebildet ist.
Eine die Sekundärbetriebssteuereinheit umfassende Steuerungsvorrichtung stellt eine vergleichsweise kostengünstige Ausführungsform dar. Insbesondere lässt sich hierdurch der Montage- und Wartungsaufwand minimieren. Insbesondere müssen weniger Ersatzteile vorgehalten werden. Eine von der Steuerungsvorrichtung separat ausgebildete Sekundärbetriebssteuereinheit hat den Effekt, dass die Steuerungsvorrichtung und die Sekundärbetriebssteuereinheit speziell für den Primär- und Sekundärbetrieb ausgebildet werden können. Beide Ausführungsformen ermöglichen einen besonders sicheren Betrieb des Fahrzeugs.
In einer bevorzugten weiteren Ausführungsvariante weist die Bremsvorrichtung einen oder mehrere Bremsaktuatoren zum Bremsen des Fahrzeugs auf, wobei die Bremsaktuatoren vorzugsweise von einem ersten Bremskreislauf umfasst sind.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfasst bzw. umfassen der eine oder die mehreren Bremsaktuatoren normally-closed Bremsaktuatoren und/oder normally-open Bremsaktuatoren. Ein normally-closed Bremsaktuator hat den Vorteil, dass diese im energielosen Zustand, d.h. wenn dieser stromlos ist, bremst. Dies hat insbesondere den Vorteil, dass bei Ausfall der Energiequelle oder der Sensorvorrichtung das Fahrzeug bis zum Stillstand gebremst wird. Insofern ermöglicht ein solcher Bremsaktuator einen besonders sicheren Betrieb des Fahrzeugs im Straßenverkehr.
Ferner umfasst der eine oder die mehreren Bremsaktuatoren in einerweiteren bevorzugten Fortbildung des Fahrzeugs ein oder mehrere elektrische, elektromechanische, mechanische, hydraulische und/oder pneumatische Bremsaktuatoren.
Weiterhin ist nach einer bevorzugten Fortbildung des Fahrzeugs vorgesehen, dass die mehreren Bremsaktuatoren der Bremsvorrichtung ein oder mehrere erste Bremsaktuatoren und ein oder mehrere von dem ersten Bremsaktuator verschiedene zweite Bremsaktuatoren sind. Eine solche redundante Ausführung erhöht die Betriebssicherheit des Fahrzeugs im Straßenverkehr.
Die Bremsvorrichtung weist nach einer bevorzugten Fortbildung des Fahrzeugs den ersten Bremskreislauf und einen von dem ersten unabhängigen zweiten Bremskreislauf auf, wobei der erste und zweite Bremskreislauf einen oder mehrere der Bremsaktuatoren aufweisen. Ein mit zwei Bremskreisläufen ausgebildetes Fahrzeug erhöht insbesondere die Betriebssicherheit des Fahrzeugs im Straßenverkehr.
Die Antriebsvorrichtung weist gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform einen oder mehrere Antriebseinheiten, insbesondere elektrische oder elektrohydraulische Antriebseinheiten, zum Antrieb des Fahrzeugs auf. Insbesondere ist vorgesehen, dass die eine oder mehreren Antriebseinheiten Elektromotoren sind.
Ferner ist nach einer bevorzugten Fortbildung des Fahrzeugs vorgesehen, dass die Primärbetriebsfunktion und/oder die Sekundärbetriebsfunktion in Abhängigkeit des erfassten Kolonnenbetriebszustands zum Betrieb des Fahrzeugs unterschiedlich ausgebildet sind.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird die Aufgabe mit einer Fahrzeugkolonne nach Anspruch 22 gelöst. Die Fahrzeugkolonne umfasst ein oder mehrere Fahrzeuge gemäß einem Aspekt der Erfindung betreffend und/oder dessen Fortbildungen wie zuvor beschrieben.
Zu den Vorteilen, Ausführungsvarianten und Ausführungsdetails des Aspekts der Erfindung betreffend die Fahrzeugkolonne und deren Fortbildungen wird auch auf die vorangegangene Beschreibung zu den entsprechenden Merkmalen der längenveränderlichen Deichsel zur Kopplung eines Fahrzeugs mit einem Führungsobjekt und des Fahrzeugs für den Transport von Gegenständen und/oder Personen bzw. der jeweiligen anderen Aspekte und entsprechenden Fortbildungen verwiesen.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsvariante ist vorgesehen, dass zwei Fahrzeuge der Fahrzeugkolonne virtuell oder mechanisch, insbesondere mittels einer zuvor beschriebenen Deichsel eines der Fahrzeuge, miteinander gekoppelt sind.
Nach einer weiteren bevorzugten Fortbildung umfasst die Fahrzeugkolonne ein Führungsobjekt zum Führen des einen oder der mehreren Fahrzeuge, wobei ein Fahrzeug mit dem Führungsobjekt virtuell oder mechanisch, insbesondere mittels einer zuvor beschriebenen Deichsel des Fahrzeugs, gekoppelt ist.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird die Aufgabe mit einem Verfahren zum Betrieb eines Fahrzeugs in Bezug zu einem Führungsobjekt nach Anspruch 25 gelöst.
Das Verfahren zum Betrieb eines Fahrzeugs in Bezug zu einem Führungsobjekt umfasst die folgenden fünf Verfahrensschritte. Ein Verfahrensschritt ist das Empfangen eines mittels einer Sensorvorrichtung erfassten Betriebszustands des Fahrzeugs in Bezug zu dem Führungsobjekt. Ein weiterer Verfahrensschritt ist das Festlegen eines primären Betriebszustands des Fahrzeugs und eines sekundären Betriebszustands des Fahrzeugs, der von dem primären Betriebszustand verschieden ist. Das Verfahren umfasst ferner den Schritt des Abgleichens des empfangenen Betriebszustands mit den festgelegten Betriebszuständen. Wenn der erfasste Betriebszustand als primärer Betriebszustand und nicht als sekundärer Betriebszustand vorliegt, umfasst das Verfahren den Schritt des Erzeugens eines Primärbetriebssignals zum Primärbetrieb des Fahrzeugs mit der Primärbetriebsfunktion. Wenn der erfasste Betriebszustand hingegen als sekundärer Betriebszustand vorliegt, umfasst das Verfahren den Schritt des Erzeugens eines Sekundärbetriebssignals zum Sekundärbetrieb des Fahrzeugs mit der Sekundärbetriebsfunktion.
Die Verfahrensschritte des Verfahrens zum Betrieb des Fahrzeugs in Bezug zu dem Führungsobjekt werden vorzugsweise in der genannten Reihenfolge durchlaufen. Es kann bevorzugt sein, dass die Verfahrensschritte des erfindungsgemäßen Verfahrens und dessen Fortbildungen auch in einer beliebigen anderen Reihenfolge durchlaufen werden.
Zu den Vorteilen, Ausführungsvarianten und Ausführungsdetails des Aspekts der Erfindung betreffend das Verfahren und dessen Fortbildungen wird auch auf die vorangegangene Beschreibung zu den entsprechenden Merkmalen der längenveränderlichen Deichsel zur Kopplung eines Fahrzeugs mit einem Führungsobjekt und des Fahrzeugs für den Transport von Gegenständen und/oder Personen bzw. der jeweiligen anderen Aspekte und entsprechenden Fortbildungen verwiesen.
Gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens entspricht der Betriebszustand einer Lage des Fahrzeugs in Bezug zu dem Führungsobjekt, und/oder einer Geschwindigkeit des Fahrzeugs in Bezug zu dem Führungsobjekt, und/oder einer Beschleunigung des Fahrzeugs in Bezug zu dem Führungsobjekt, und/oder einem Endlagenzustand oder mehreren Endlagenzuständen, und/oder einem Notbetriebszustand, und/oder einem Kolonnenbetriebszustand. Der Kolonnenbetriebszustand entspricht mindestens den Zuständen, dass das Fahrzeug mit einem weiteren Fahrzeug gekoppelt ist, insbesondere virtuell gekoppelt ist, und/oder dass das Fahrzeug mit einem Führungsobjekt gekoppelt ist, insbesondere virtuell gekoppelt ist, und/oder von dem Typ des gekoppelten Führungsobjektes abhängt.
Nach einer ferner bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens sind der primäre und/oder der sekundäre Betriebszustand ein Betriebszustandsbereich. Der Betriebszustandsbereich entspricht insbesondere einem Lagebereich des Fahrzeugs in Bezug zu dem Führungsobjekt, und/oder einem Geschwindigkeitsbereich des Fahrzeugs in Bezug zu dem Führungsobjekt, und/oder einem Beschleunigungsbereich des Fahrzeugs in Bezug zu dem Führungsobjekt.
In einer weiteren bevorzugten Fortbildung des Verfahrens ist das Primärbetriebssignal ein Primärbetriebsbremssignal und/oder ein Primärbetriebsantriebssignal. Ergänzend oder alternativ ist das Sekundärbetriebssignal ein Sekundärbetriebsbremssignal und/oder ein Sekundärbetriebsantriebssignal.
Gemäß einer ferner bevorzugten Ausführungsform umfasst das Verfahren die Schritte des Ansteuerns einer Antriebsvorrichtung und/oder einer Bremsvorrichtung mit dem Primärbetriebssignal, insbesondere mit dem Primärbetriebsbremssignal und/oder dem Primärbetriebsantriebssignal, zum Betrieb des Fahrzeugs mit der Primärbetriebsfunktion, wenn der erfasste Betriebszustand als primärer Betriebszustand und nicht als sekundärer Betriebszustand vorliegt, und/oder des Ansteuerns der Antriebsvorrichtung und/oder der Bremsvorrichtung mit dem Sekundärbetriebssignal, insbesondere dem Sekundärbetriebsbremssignal und/oder dem Sekundärbetriebsantriebssignal, zum Betrieb des Fahrzeugs mit der Sekundärbetriebsfunktion, wenn der erfasste Betriebszustand als sekundärer Betriebszustand vorliegt.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Fortbildung umfasst das Verfahren als Schritte ein Ansteuern der Bremsvorrichtung mit dem Primärbetriebssignal, insbesondere dem Primärbetriebsbremssignal, wenn der primäre Betriebszustand vorliegt und sich das Fahrzeug in Bezug zu dem Führungsobjekt annähert, welches eine Primärbremsleistung der Bremsvorrichtung bewirkt, die kleiner ist als die oder gleich ist zur Sekundärbremsleistung, die wirkt, wenn der sekundäre Betriebszustand vorliegt und sich das Fahrzeug in Bezug zu dem Führungsobjekt annähert, und/oder ein Ansteuern der Antriebsvorrichtung mit dem Primärbetriebssignal, insbesondere dem Primärbetriebsantriebssignal, wenn der primäre Betriebszustand vorliegt und sich das Fahrzeug in Bezug zu dem Führungsobjekt annähert, welches eine Primärantriebsleistung bewirkt, die größer ist als die oder gleich ist zur Sekundärantriebsleistung, die wirkt, wenn der sekundäre Betriebszustand vorliegt und sich das Fahrzeug in Bezug zu dem Führungsobjekt annähert, und/oder ein Ansteuern der Bremsvorrichtung mit dem Primärbetriebssignal, insbesondere dem Primärbetriebsbremssignal, wenn der primäre Betriebszustand vorliegt und sich das Fahrzeug in Bezug zu dem Führungsobjekt entfernt, welches eine Primärbremsleistung der Bremsvorrichtung bewirkt, die kleiner ist als die oder gleich ist zur Sekundärbremsleistung, die wirkt, wenn der sekundäre Betriebszustand vorliegt und sich das Fahrzeug in Bezug zu dem Führungsobjekt entfernt, und/oder ein Ansteuern der Antriebsvorrichtung mit dem Primärbetriebssignal, insbesondere dem Primärbetriebsantriebssignal, wenn der primäre Betriebszustand vorliegt und sich das Fahrzeug in Bezug zu dem Führungsobjekt entfernt, welches eine Primärantriebsleistung bewirkt, die größer ist als die oder gleich ist zur Sekundärantriebsleistung, die wirkt, wenn der sekundäre Betriebszustand vorliegt und sich das Fahrzeug in Bezug zu dem Führungsobjekt entfernt.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird die zugrunde liegende Aufgabe mit einer Sekundärbetriebssteuereinheit nach Anspruch 31 gelöst. Die Sekundärbetriebssteuereinheit ist ausgebildet, das Verfahren gemäß dem zuvor beschriebenen Aspekt und gemäß den zuvor beschriebenen bevorzugten Ausführungsformen und Fortbildungen auszuführen, wenn der erfasste Betriebszustand als sekundärer Betriebszustand vorliegt.
Zu den Vorteilen, Ausführungsvarianten und Ausführungsdetails des Aspekts der Erfindung betreffend die Sekundärbetriebssteuereinheit und deren Fortbildungen wird auch auf die vorangegangene Beschreibung zu den entsprechenden Merkmalen der längenveränderlichen Deichsel zur Kopplung eines Fahrzeugs mit einem Führungsobjekt, und des Fahrzeugs für den Transport von Gegenständen und/oder Personen bzw. der jeweiligen anderen Aspekte und entsprechenden Fortbildungen verwiesen.
Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung wird die zugrunde liegende Aufgabe mit einer Steuerungsvorrichtung nach Anspruch 32 gelöst. Die Steuerungsvorrichtung ist ausgebildet, das zuvor beschriebene Verfahren gemäß dessen Aspekt und/oder gemäß der zuvor beschriebenen bevorzugten Ausführungsformen und Fortbildungen des Verfahrens auszuführen. Die Steuerungsvorrichtung ist insbesondere ausgebildet, das zuvor beschriebene Verfahren gemäß dessen Aspekt und/oder gemäß der zuvor beschriebenen bevorzugten Ausführungsformen und Fortbildungen des Verfahrens auszuführen, wenn der erfasste Betriebszustand als primärer und nicht als sekundärer Betriebszustand vorliegt.
Zu den Vorteilen, Ausführungsvarianten und Ausführungsdetails des Aspekts der Erfindung betreffend die Steuerungsvorrichtung und deren Fortbildungen wird auch auf die vorangegangene Beschreibung zu den entsprechenden Merkmalen der längenveränderlichen Deichsel zur Kopplung eines Fahrzeugs mit einem Führungsobjekt, und des Fahrzeugs für den Transport von Gegenständen und/oder Personen bzw. der jeweiligen anderen Aspekte und entsprechenden Fortbildungen verwiesen.
In einer ersten bevorzugten Ausführungsform umfasst die Steuerungsvorrichtung eine Primärbetriebssteuereinheit, die ausgebildet ist, das zuvor beschriebene Verfahren gemäß dessen Aspekt und/oder gemäß der zuvor beschriebenen bevorzugten Ausführungsformen und Fortbildungen des Verfahrens auszuführen, wenn der erfasste Betriebszustand als primärer Betriebszustand und nicht als sekundärer Betriebszustand vorliegt, und eine zuvor beschriebene Sekundärbetriebssteuereinheit.
Gemäße einem weiteren Aspekt der Erfindung wird die zugrunde liegende Aufgabe mit einem Computerprogramm nach Anspruch 34 gelöst. Das Computerprogramm umfasst Befehle, die bewirken, dass das Fahrzeug nach einem Aspekt der Erfindung und dessen Fortbildungen die Verfahrensschritte des Verfahrens nach einem Aspekt der Erfindung und dessen Fortbildungen ausführt.
Zu den Vorteilen, Ausführungsvarianten und Ausführungsdetails des Aspekts der Erfindung betreffend das Computerprogramm und dessen Fortbildungen wird auch auf die vorangegangene Beschreibung zu den entsprechenden Merkmalen der längenveränderlichen Deichsel zur Kopplung eines Fahrzeugs mit einem Führungsobjekt, und des Fahrzeugs für den Transport von Gegenständen und/oder Personen bzw. der jeweiligen anderen Aspekte und entsprechenden Fortbildungen verwiesen.
Ausführungsformen der Erfindung werden nun nachfolgend anhand der Zeichnungen beschrieben. Diese sollen die Ausführungsformen nicht notwendigerweise maßstäblich darstellen, vielmehr sind die Zeichnungen, wenn dies zur Erläuterung dienlich ist, in schematisierter und/oder leicht verzerrter Form ausgeführt. Im Hinblick auf Ergänzungen der aus den Zeichnungen unmittelbar erkennbaren Lehren wird auf den einschlägigen Stand der Technik verwiesen. Dabei ist zu berücksichtigen, dass vielfältige Modifikationen und Änderungen betreffend die Form und das Detail einer Ausführungsform vorgenommen werden können, ohne von der allgemeinen Idee der Erfindung abzuweichen. Die in der Beschreibung, in den Zeichnungen sowie in den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Weiterbildung der Erfindung wesentlich sein. Zudem fallen in den Rahmen der Erfindung alle Kombinationen aus zumindest zwei der in der Beschreibung, den Zeichnungen und/oder den Ansprüchen offenbarten Merkmale. Die allgemeine Idee der Erfindung ist nicht beschränkt auf die exakte Form oder das Detail der im Folgenden gezeigten und beschriebenen bevorzugten Ausführungsformen oder beschränkt auf einen Gegenstand, der eingeschränkt wäre im Vergleich zu dem in den Ansprüchen beanspruchten Gegenstand. Bei den angegebenen Bemessungsbereichen sollen auch die innerhalb der genannten Grenzen liegenden Werte als Grenzwerte offenbart und beliebig einsetzbar und beanspruchbar sein. Der Einfachheit halber sind nachfolgend für identische oder ähnliche Teile oder Teile mit identischer oder ähnlicher Funktion gleiche Bezugszeichen verwendet.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen sowie anhand der Zeichnungen; diese zeigen in:

1 eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs für den Transport von Lasten in einer bevorzugten Ausführungsform;
2 eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs für den Transport von Lasten in einer weiteren bevorzugten Ausführungsform basierend auf der in 1 dargestellten Ausführungsform;
3a, b eine schematische Darstellung einer Fahrzeugkolonne für den Transport von Lasten in zwei verschiedenen bevorzugten Ausführungsformen;
4 eine schematische Darstellung einer Fahrzeugkolonne für den Transport von Lasten in einer weiteren bevorzugten Ausführungsform;
5a, b eine schematische Darstellung einer Fahrzeugkolonne für den Transport von Lasten in weiteren bevorzugten Ausführungsformen;
6 eine schematische Darstellung einer längenveränderlichen Deichsel;
7a, b eine schematische Darstellung der in 6 dargestellten Deichsel in einer sekundären Minimal- und Maximalendlage;
8a, b eine schematische Darstellung eines Bodenkontaktschalters der in 6 dargestellten längenveränderlichen Deichsel;
9a, b eine schematische Darstellung einer Trennvorrichtung der in 6 dargestellten längenveränderlichen Deichsel;
10 ein schematisches Ablaufdiagramm einer bevorzugten Ausführungsform eines Verfahrens; und
11 ein schematisches Ablaufdiagramm einer weiteren bevorzugten Ausführungsform eines Verfahrens.

1 zeigt eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs 1 für den Transport von Lasten 3 in einer bevorzugten Ausführungsform. Die Lasten 3 sind beispielsweise Personen oder Gegenstände. Das Fahrzeug 1 ist ein elektrisch betriebenes Fahrzeug 1. Das Fahrzeug 1 umfasst eine Bremsvorrichtung 10 und eine Antriebsvorrichtung 20. Mittels der Bremsvorrichtung 10 und der Antriebsvorrichtung 20 wird das Fahrzeug 1 betrieben.
Das Fahrzeug 1 kann in einem Primärbetrieb oder einem Sekundärbetrieb betrieben werden. Hierzu weist das Fahrzeug eine Steuerungsvorrichtung 30 auf. Die Steuerungsvorrichtung 30 ist ausgebildet, das Fahrzeug 1 mit einer Primärbetriebsfunktion in dem Primärbetrieb zu betreiben. Die Steuerungsvorrichtung 30 ist ausgebildet, ein Primärbetriebssignal zum Primärbetrieb des Fahrzeugs 1 mit der Primärbetriebsfunktion zu erzeugen, wenn der erfasste Betriebszustand des Fahrzeugs 1 in Bezug zu dem Führungsobjekt 2 als primärer Betriebszustand und nicht als sekundärer Betriebszustand vorliegt.
Ferner weist das Fahrzeug 1 eine Sekundärbetriebssteuereinheit 32 auf. Die Sekundärbetriebssteuereinheit 32 ist ausgebildet, das Fahrzeug 1 mit einer Sekundärbetriebsfunktion in dem Sekundärbetrieb zu betreiben. Die Sekundärbetriebssteuereinheit 32 ist ausgebildet, ein Sekundärbetriebssignal zum Sekundärbetrieb des Fahrzeugs 1 mit der Sekundärbetriebsfunktion zu erzeugen, wenn der erfasste Betriebszustand des Fahrzeugs 1 in Bezug zu dem Führungsobjekt 2 als sekundärer Betriebszustand vorliegt.
Für den Betrieb des Fahrzeugs 1 umfasst dieses weiterhin eine Sensorvorrichtung 40. Die Sensorvorrichtung 40 ist ausgebildet, einen Betriebszustand des Fahrzeugs 1 in Bezug zu einem Führungsobjekt 2 zu erfassen. Ferner ist die Sensorvorrichtung 40 ausgebildet, den erfassten Betriebszustand der Steuerungsvorrichtung 30 und/oder der Sekundärbetriebssteuereinheit 32 bereitzustellen. Es ist zu verstehen, dass die Sensorvorrichtung 40 keine ausschließlich mechanische Sensorvorrichtung ist oder umfasst. Vielmehr ist die Sensorvorrichtung 40 eine elektrische und/oder elektromagnetische und/oder optische und/oder kapazitive und/oder funkbasierte Sensorvorrichtung 40.
Für das Bereitstellen des erfassten Betriebszustands ist die Sensorvorrichtung signaltechnisch mit der Steuerungsvorrichtung 30 und der separat ausgebildeten Sekundärbetriebssteuereinheit 32 verbunden. Für den Betrieb des Fahrzeugs 1 im Primär- oder Sekundärbetrieb ist die Steuerungsvorrichtung 30 und die separat ausgebildete Sekundärbetriebssteuereinheit 32 signaltechnisch mit der Bremsvorrichtung 10 und der Antriebsvorrichtung 20 verbunden. Die signaltechnische Verbindung ist vorliegend kabelgebunden ausgebildet, kann aber auch drahtlos ausgeführt sein.
2 zeigt eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs 1 für den Transport von Lasten 3 in einer weiteren bevorzugten Ausführungsform basierend auf der in 1 dargestellten bevorzugten Ausführungsform eines Fahrzeugs 1. Das in 2 dargestellte Fahrzeug unterscheidet sich von dem in 1 dargestellten Fahrzeug in der konkreten Ausgestaltung der Sensorvorrichtung 40.
Die Sensorvorrichtung 40 dieser bevorzugten Ausführungsform ist eine erste Sensoreinheit 41, eine zweite Sensoreinheit 42, eine dritte Sensoreinheit und eine Kolonnenbetriebsdetektionseinheit 46. Die erste Sensoreinheit 41 ist ausgebildet, die Lage des Fahrzeugs 1 in Bezug zu dem Führungsobjekt 2 zu erfassen. Die zweite Sensoreinheit 42 ist ausgebildet, eine Endlage des Fahrzeugs 1 in Bezug zu dem Führungsobjekt zu erfassen. Die dritte Sensoreinheit 42 ist ausgebildet, den Betrieb des Fahrzeugs 1 in einem Notbetriebszustand zu erfassen. Die Kolonnenbetriebsdetektionseinheit 46 ist ausgebildet, einen Kolonnenbetriebszustand des Fahrzeugs 1 zu erfassen. Ferner kann es bevorzugt sein, dass die Sensorvorrichtung einen Geschwindigkeitssensor zur Erfassung der Geschwindigkeit des Fahrzeugs in Bezug zu dem Führungsobjekt und ein Beschleunigungssensor zur Erfassung der Beschleunigung des Fahrzeugs in Bezug zu dem Führungsobjekt umfasst (nicht dargestellt).
Verschiedene bevorzugte Ausführungsformen der Fahrzeugkolonne sind in den 3a bis 5b dargestellt.
3a und 3b zeigen eine schematische Darstellung einer Fahrzeugkolonne für den Transport von Lasten. Die in den 3a und 3b dargestellten Fahrzeugkolonnen umfassen jeweils ein Fahrzeug 1, welches auf der in 2 schematisch dargestellten bevorzugten Ausführungsform des Fahrzeugs 1 beruht.
Das in den 3a und 3b dargestellte Fahrzeug umfasst als erste und zweite Sensoreinheit ein Lidar-System und ein Radarsystem. Es kann auch bevorzugt sein, dass die erste und zweite Sensoreinheit 41, 42 ergänzend oder alternativ ein Kamerasystem umfassen (nicht dargestellt). Mittels der ersten und zweiten Sensoreinheit 41, 42 lässt sich der Betriebszustand entsprechend der Lage und der Endlage des Fahrzeugs 1 in Bezug zu dem Führungsobjekt 2 erfassen. Mittels der Kolonnenbetriebsdetektionseinheit 46 wird die Art
des Führungsobjekts 2 identifiziert. Die in 5a dargestellte Fahrzeugkolonne 4 umfasst als Führungsobjekt 2 ein Fahrrad. Die in 5b dargestellte Fahrzeugkolonne 4 umfasst als Führungsobjekt 2 eine Person. In beiden Ausführungsformen ist das Fahrzeug virtuell mit dem Führungsobjekt gekoppelt. Entsprechend kann die Primärbetriebsfunktion und die Sekundärbetriebsfunktion angepasst werden.
Die virtuelle Kopplung entsteht durch eine Initialisierung, beispielsweise durch ein Funksignal eines Handheld, Smartphone oder dergleichen, eine Geste oder ein akustisches Signal. Nach der Initialisierung wird mittels der Sensorvorrichtung der Betriebszustand des Fahrzeugs in Bezug zu dem Führungsobjekt erfasst und das Fahrzeug entsprechend betrieben, sodass es dem Führungsobjekt folgt.
4, 5a und 5b zeigen schematische Darstellungen von Fahrzeugkolonnen 4 für den Transport von Lasten 3 in weiteren bevorzugten Ausführungsformen. In diesen bevorzugten Ausführungsformen ist das Führungsobjekt 2 mechanisch mit einem Fahrzeug 1 gekoppelt. In der in 4 dargestellten Fahrzeugkolonne 4 ist das Führungsobjekt 2 ein Fahrrad und in 7b ein Zugfahrzeug. Die in 5a dargestellte Fahrzeugkolonne 4 zeigt ein
Fahrzeug 1, welches mittels einer Deichsel 50 mit einem weiteren Fahrzeug 1 gekoppelt ist.
Zur Realisierung der mechanischen Kopplung weisen die Fahrzeuge eine längenveränderliche Deichsel 50 auf. Zur Erfassung des Betriebszustands des Fahrzeugs 1 entsprechend der Lage und des Endlagenzustands des Fahrzeugs 1 in Bezug zu dem Führungsobjekt 2 weist die Deichsel 50 eine Sensorvorrichtung 40 auf. Vorzugsweise weist die Sensorvorrichtung 40 dazu einen induktiven Linearwegsensor als erste Sensoreinheit 41 auf. Durch die Ableitung der Längenveränderung der Deichsel in Abhängigkeit der Zeit, lassen sich auch Geschwindigkeit und Beschleunigung des Fahrzeugs ermitteln. Ferner ist bevorzugt, dass die Sensorvorrichtung 40 einen Endlagenschalter als zweite Sensoreinheit 42 aufweist, um die Endlagen der Deichsel 50 bei Streckung und Stauchung zu erfassen. Die Deichsel umfasst ferner eine Trennvorrichtung 60, die ausgebildet ist, bei Überschreitung einer Grenzkraft die Deichsel in zwei mechanisch entkoppelte Deichseleinheiten 53, 54 zu trennen.
6 ist eine schematische Darstellung einer längenveränderlichen Deichsel zur Kopplung eines Fahrzeugs 1 mit einem Führungsobjekt 2, der in den 4-5b dargestellten Deichseln 50. Die Deichsel ist ausgehend von einer Neutralstellung längenveränderlich. Die Neutralstellung entspricht einem Soll-Abstand zwischen einem Fahrzeug und einem mit dem Fahrzeug gekoppelten Führungsobjekt. Ausgehend von der Neutralstellung kann die Deichsel verlängert, d.h. gestreckt, oder verkürzt, d.h. gestaucht, werden. Dazu umfasst die Deichsel 50 ein erstes Deichselelement 51 und ein zweites Deichselelement 52, welches gegenüber dem ersten Deichselelement 51 bewegbar angeordnet ist. Es ist zu sehen, dass das erste Deichselelement 51 das zweite Deichselelement 52 umschließt. Das zweite Deichselelement 52 wird innerhalb des ersten Deichselelements 51 geführt.
Die Deichsel 50 umfasst eine Sensorvorrichtung 40 mit einer ersten, zweiten und dritten Sensoreinheit 41, 42, 43. Die erste Sensoreinheit 41 ist ein induktives Linearwegmesssystem. Die erste Sensoreinheit 41 ist ausgebildet, die Lage des Fahrzeugs 1 in Bezug zu einem Führungsobjekt 2 zu erfassen. Insbesondere ist die erste Sensoreinheit 41 ausgebildet, eine Lageveränderung zwischen dem ersten und zweiten Deichselelement 51, 52 zu erfassen. Das erste Deichselelement 51 umfasst an seinen Enden jeweils einen Endlagenschalter als zweite Sensoreinheit 42. Die zweite Sensoreinheit 42 ist ausgebildet, eine Endlage des Fahrzeugs 1 in Bezug zu dem Führungsobjekt 2 zu erfassen. Insbesondere ist die zweite Sensoreinheit 42 ausgebildet, eine Endlagenstreckung und Endlagenstauchung der Deichsel 50 zu erfassen.
7a ist eine schematische Darstellung der in 6 dargestellten Deichsel in einer sekundären Minimalendlage. In der sekundären Minimalendlage ist die längenveränderliche Deichsel 50 maximal gestaucht. Dazu ist das zweite Deichselelement 52 in das erste Deichselelement 51 eingetaucht. In der sekundären Minimalendlage sind ein Führungsobjekt und ein Fahrzeug (jeweils nicht dargestellt) mit dem sekundären Minimalendlagenabstand voneinander beabstandet.
Für diesen Auslenkungszustand der Deichsel 50 ist die Steuerungsvorrichtung 30 und/oder Sekundärbetriebssteuereinheit 32 ausgebildet, bei einer Vorwärtsfahrt der Kolonne das Fahrzeug abzubremsen, bis der erfasste Abstand des Fahrzeugs in Bezug zu dem Führungsobjekt zwischen dem primären Minimal- und Maximalendlagenabstand liegt. Umgekehrt, bei einer Rückwärtsfahrt der Fahrzeugkolonne, sind für diesen Auslenkungszustand der Deichsel 50 die Steuerungsvorrichtung 30 und/oder Sekundärbetriebssteuereinheit 32 ausgebildet, das Fahrzeug zu beschleunigen, bis der erfasste Abstand des Fahrzeugs in Bezug zu dem Führungsobjekt zwischen dem primären Minimal- und Maximalendlagenabstand liegt. Dieser beispielhaft aufgeführte Betrieb des Fahrzeugs in Bezug zu dem Führungsobjekt basiert vorliegend ausschließlich auf dem Abstand zwischen dem Fahrzeug und dem Führungsobjekt als erfasster Betriebszustand. Es kann bevorzugt sein, für den zu erfassenden Betriebszustand weitere Parameter, beispielsweise den Drehwinkel der Deichsel in Bezug zu dem Fahrzeug oder die Geschwindigkeit des Fahrzeugs in Bezug zu dem Führungsobjekt, zu erfassen.
7a und 7b zeigen eine schematische Darstellung der in 6 dargestellten Deichsel in einer sekundären Maximalendlage. In der sekundären Maximalendlage ist die längenveränderliche Deichsel 50 maximal gestaucht. Dazu ist das zweite Deichselelement 52 in das erste Deichselelement 51 eingetaucht. In der sekundären Maximalendlage sind ein Führungsobjekt und ein Fahrzeug (jeweils nicht dargestellt) mit dem sekundären Maximalend- lagenabstand voneinander beabstandet.
Für diesen Auslenkungszustand der Deichsel 50 ist die Steuerungsvorrichtung 30 und/oder die Sekundärbetriebssteuereinheit 32 ausgebildet, bei einer Vorwärtsfahrt der Kolonne das Fahrzeug zu beschleunigen, bis der erfasste Abstand des Fahrzeugs in Bezug zu dem Führungsobjekt zwischen dem primären Minimal- und Maximalendlagenabstand liegt. Umgekehrt, bei einer Rückwärtsfahrt der Fahrzeugkolonne, sind für diesen Auslenkungszustand der Deichsel 50 die Steuerungsvorrichtung 30 und/oder
Sekundärbetriebssteuereinheit 32 ausgebildet, das Fahrzeug abzubremsen, bis der erfasste Abstand des Fahrzeugs in Bezug zu dem Führungsobjekt zwischen dem primären Minimal- und Maximalendlagenabstand liegt. Dieser beispielhaft aufgeführte Betrieb des Fahrzeugs in Bezug zu dem Führungsobjekt basiert vorliegend ausschließlich auf dem Abstand zwischen dem Fahrzeug und dem Führungsobjekt als erfasster Betriebszustand.
Es kann bevorzugt sein, für den zu erfassenden Betriebszustand weitere Parameter, beispielsweise den Drehwinkel der Deichsel in Bezug zu dem Fahrzeug oder die Geschwindigkeit des Fahrzeugs in Bezug zu dem Führungsobjekt, zu erfassen.
Zur Sicherheitsabschaltung des Fahrzeugs 1 umfasst die in den 6 bis 7b dargestellte Deichsel 50 ferner einen Bodenkontaktschalter als dritte Sensoreinheit 43. Wird der Bodenkontaktschalter ausgelöst, beispielsweise, wenn dieser den Boden kontaktiert, wird das Fahrzeug 1 abgebremst, vorzugsweise bis zu dessen vollständigem Stillstand. In Abhängigkeit des Signals des Bodenkontaktschalters 43 wird also insbesondere der Notbetriebszustand des Fahrzeugs aktiviert. Ein solcher Bodenkontaktschalter ist in einer Schnittdarstellung in den 8a und 8b in einer geöffneten und geschlossenen Stellung schematisch dargestellt.
Die Deichsel 50 umfasst ferner die Trennvorrichtung 60, die bei Überschreitung einer Grenzkraft die Deichsel 50 in zwei mechanisch entkoppelte Deichseleinheiten 53, 54 trennt. Die Trennvorrichtung 60 ist so ausgebildet, dass sie nach einer Trennung wieder zusammengefügt und weiterverwendet werden kann. 9a und 9b zeigt eine solche Trennvorrichtung 60 in einer dreidimensionalen, semitransparenten Darstellung (9a) und einer Schnittdarstellung (9b)
10 ist ein schematisches Ablaufdiagramm einer bevorzugten Ausführungsform eines Verfahrens 100 zum Betrieb eines Fahrzeugs 1 in Bezug zu einem Führungsobjekt 2. Das Verfahren umfasst zunächst den Schritt eines Empfangens 101 eines mittels einer Sensorvorrichtung 40 erfassten Betriebszustands des Fahrzeugs 1 in Bezug zu dem Führungsobjekt 2. In einem weiteren Schritt umfass das Verfahren 100 ein Festlegen 102 eines primären Betriebszustands des Fahrzeugs 1 und eines sekundären Betriebszustands des Fahrzeugs 1, der von dem primären Betriebszustand verschieden ist. Anschließend wir der empfangene Betriebszustand mit den festgelegten Betriebszuständen 103 abgeglichen. Wenn der erfasste Betriebszustand als primärer Betriebszustand und nicht als sekundärer Betriebszustand vorliegt, wird ein Primärbetriebssignal zum Primärbetrieb des Fahrzeugs mit der Primärbetriebsfunktion 104 erzeugt. Liegt der erfasste
Betriebszustand als sekundärer Betriebszustand vor wird ein Sekundärbetriebssignal zum Sekundärbetrieb des Fahrzeugs 1 mit der Sekundärbetriebsfunktion 105 erzeugt.
11 zeigt ein schematisches Ablaufdiagramm einer weiteren bevorzugten Ausführungsform eines Verfahrens 100 zum Betrieb eines Fahrzeugs 1 in Bezug zu einem Führungsobjekt 2. Das in 10 dargestellte Verfahren 100 basiert auf dem in 9 dargestellten Verfahren 100 und umfasst ferner ein Ansteuern einer Antriebsvorrichtung und einer Bremsvorrichtung mit dem Primärbetriebssignal 106, insbesondere mit dem Primärbetriebsbremssignal und/oder dem Primärbetriebsantriebssignal, zum Betrieb des Fahrzeugs mit der Primärbetriebsfunktion, wenn der erfasste Betriebszustand als primärer Betriebszustand und nicht als sekundärer Betriebszustand vorliegt, und ein Ansteuern der Antriebsvorrichtung und/oder der Bremsvorrichtung mit dem Sekundärbetriebssignal 107, insbesondere dem Sekundärbetriebsbremssignal und/oder dem Sekundärbetriebsantriebssignal, zum Betrieb des Fahrzeugs mit der Sekundärbetriebsfunktion, wenn der erfasste Betriebszustand als sekundärer Betriebszustand vorliegt.
Bezugszeichenliste

1: Fahrzeug
2: Führungsobjekt
3: Lasten bzw. Gegenstand und/oder Person
4: Fahrzeugkolonne
10: Bremsvorrichtung
20: Antriebsvorrichtung
30: Steuerungsvorrichtung
31: Primärsteuerungseinheit
32: Sekundärbetriebssteuereinheit
40: Sensorvorrichtung
41: erste Sensoreinheit
42: zweite Sensoreinheit
43: dritte Sensoreinheit
44: Geschwindigkeitssensor
45: Beschleunigungssensor
46: Kolonnenbetriebsdetektionseinheit
50: Deichsel
51: erstes Deichselelement
52: zweites Deichselelement
53: Deichseleinheit
54: Deichseleinheit
60: Trennvorrichtung

Claims

Längenveränderliche Deichsel (50) zur Kopplung eines Fahrzeugs (1), mit einem Führungsobjekt (2), umfassend - ein erstes Deichselelement (51) und ein zweites Deichselelement (52), welches gegenüber dem ersten Deichselelement (51) bewegbar angeordnet ist, und - eine Sensorvorrichtung (40), die ausgebildet ist, einen Betriebszustand des Fahrzeugs (1) zu erfassen und einer Steuerungsvorrichtung (30) und einer Sekundärbetriebssteuereinheit (32) zur elektrischen Ansteuerung des Fahrzeugs bereitzustellen, die Sensorvorrichtung (40) aufweisend: o eine erste Sensoreinheit (41), die ausgebildet ist, die Lage des Fahrzeugs (1) in Bezug zu einem Führungsobjekt (2) zu erfassen, die ins- besondere ausgebildet ist, eine Lageveränderung zwischen dem ersten und zweiten Deichselelement (51, 52) zu erfassen, und/oder o mindestens eine zweite Sensoreinheit (42), die ausgebildet ist, eine Endlage des Fahrzeugs (1) in Bezug zu dem Führungsobjekt (2) zu er- fassen, dadurch gekennzeichnet, dass - die erste und zweite Sensoreinheit (41, 42) elektrische Sensoreinheiten sind.
Deichsel (50) nach dem vorhergehenden Anspruch, gekennzeichnet durch - eine Steuerungsvorrichtung (30), die ausgebildet ist, ein Primärbetriebssignal zum Primärbetrieb des Fahrzeugs (1) mit einer Primärbetriebsfunktion zu erzeugen, wenn der erfasste Betriebszustand des Fahrzeugs (1) in Bezug zu dem Führungsobjekt (2) als primärer Betriebszustand und nicht als sekundärer Betriebszustand vorliegt und/oder - eine Sekundärbetriebssteuereinheit (32), die ausgebildet ist, ein Sekundärbetriebssignal zum Sekundärbetrieb des Fahrzeugs (1) mit der Sekundärbetriebsfunktion zu erzeugen, wenn der erfasste Betriebszustand des Fahrzeugs (1) in Bezug zu dem Führungsobjekt (2) als sekundärer Betriebszustand vorliegt.
Deichsel (50) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1-2, die Sensorvorrichtung (40) gekennzeichnet durch eine dritte Sensoreinheit (43) zum Aktivieren des Betriebs des Fahrzeugs (1) in einem Notbetriebszustand, wobei die dritte Sensoreinheit (43) als Bodenkontaktschalter ausgebildet ist, der den Notbetriebszustand des Fahrzeugs (1) aktiviert, wenn die Deichsel (50) auf den Boden fällt.
Deichsel (50) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1-3, gekennzeichnet durch eine Trennvorrichtung (60), die ausgebildet ist, bei Überschreibung einer Grenzkraft die Deichsel in zwei mechanisch entkoppelte Deichseleinheiten (53, 54) zu trennen.
Fahrzeug (1) für den Transport von Gegenständen und/oder Personen (3), umfassend - eine Bremsvorrichtung (10) und eine Antriebsvorrichtung (20) zum Betrieb des Fahrzeugs (1) in einem Primärbetrieb oder einem Sekundärbetrieb, - eine Steuerungsvorrichtung (30), die ausgebildet ist, das Fahrzeug (1) mit einer Primärbetriebsfunktion in dem Primärbetrieb zu betreiben, - eine Sekundärbetriebssteuereinheit (32), die ausgebildet ist, das Fahrzeug (1) mit einer Sekundärbetriebsfunktion in dem Sekundärbetrieb zu betreiben, - eine Sensorvorrichtung (40), die ausgebildet ist, einen Betriebszustand des Fahrzeugs (1) in Bezug zu einem Führungsobjekt (2) zu erfassen und der Steuerungsvorrichtung (30) und der Sekundärbetriebssteuereinheit (32) bereitzustellen, dadurch gekennzeichnet, dass - die Steuerungsvorrichtung (30) ausgebildet ist, ein Primärbetriebssignal zum Primärbetrieb des Fahrzeugs (1) mit der Primärbetriebsfunktion zu erzeugen, wenn der erfasste Betriebszustand des Fahrzeugs (1) in Bezug zu dem Führungsobjekt (2) als primärer Betriebszustand und nicht als sekundärer Betriebszustand vorliegt, und - die Sekundärbetriebssteuereinheit (32) ausgebildet ist, ein Sekundärbetriebssignal zum Sekundärbetrieb des Fahrzeugs (1) mit der Sekundärbetriebsfunktion zu erzeugen, wenn der erfasste Betriebszustand des Fahrzeugs (1) in Bezug zu dem Führungsobjekt (2) als sekundärer Betriebszustand vorliegt.
Fahrzeug (1) nach dem vorhergehenden Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensorvorrichtung (40) eine elektrische und/oder elektromagnetische und/oder optische und/oder kapazitive und/oder funkbasierte Sensorvorrichtung (40) ist.
Fahrzeug (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 5-6, die Sensorvorrichtung (40) zum Erfassen des Betriebszustands des Fahrzeugs (1) gekennzeichnet durch: - eine erste Sensoreinheit (41), die ausgebildet ist, die Lage des Fahrzeugs (1) in Bezug zu einem Führungsobjekt (2) zu erfassen, und/oder - eine zweite Sensoreinheit (42), die ausgebildet ist, eine Endlage des Fahrzeugs (1) in Bezug zu dem Führungsobjekt (2) zu erfassen, und/oder - eine dritte Sensoreinheit (43) zum Erfassen des Betriebs des Fahrzeugs (1) in einem Notbetriebszustand, und/oder - einen Geschwindigkeitssensor (44) zur Erfassung der Geschwindigkeit des Fahrzeugs (1) in Bezug zu dem Führungsobjekt (2), und/oder - eines Beschleunigungssensors (45) zur Erfassung der Beschleunigung des Fahrzeugs (1) in Bezug zu dem Führungsobjekt (2), und/oder - eine Kolonnenbetriebsdetektionseinheit (46) zur Detektion eines Kolonnenbetriebszustands, die Kolonnenbetriebszustände umfassend: ◯ das Fahrzeug (1) ist mit einem weiteren Fahrzeug (1) gekoppelt und/oder ◯ das Fahrzeug (1) ist mit einem Führungsobjekt (2) gekoppelt und/oder ◯ eine Art des gekoppelten Führungsobjektes (2).
Fahrzeug (1) nach dem vorhergehenden Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Sensoreinheit (41) einen Wegsensor aufweist und/oder die zweite Sensoreinheit (42) einen Endlagenschalter aufweist und/oder die dritte Sensoreinheit (43) einen Not-Aus-Schalter aufweist.
Fahrzeug (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 5-8, gekennzeichnet durch eine längenveränderliche Deichsel (50).
Fahrzeug (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 5-9, dadurch gekennzeichnet, dass - die Steuerungsvorrichtung (30) ausgebildet ist, in Abhängigkeit des erfassten Betriebszustands, ein Primärbetriebsbremssignal zum Betrieb der Bremsvorrichtung (10) mit einer Primärbremsleistung und/oder ein Primärbetriebsantriebssignal zum Betrieb der Antriebsvorrichtung (20) mit einer Primärantriebsleistung zu erzeugen, und - die Sekundärbetriebssteuereinheit (32) ausgebildet ist, in Abhängigkeit des erfassten Betriebszustands, ein Sekundärbetriebsbremssignal zum Betrieb der Bremsvorrichtung (10) mit einer Sekundärbremsleistung und/oder ein Sekundärbetriebsantriebssignal zum Betrieb der Antriebsvorrichtung (20) mit einer Sekundärantriebsleistung zu erzeugen.
Fahrzeug (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 5-10, dadurch gekennzeichnet, dass - wenn der primäre Betriebszustand vorliegt und sich das Fahrzeug (1) in Bezug zu dem Führungsobjekt (2) annähert, die Primärbremsleistung kleiner ist als die oder gleich ist zur Sekundärbremsleistung, die wirkt, wenn der sekundäre Betriebszustand vorliegt und sich das Fahrzeug (1) in Bezug zu dem Führungsobjekt (2) annähert und/oder entsprechend die Primärantriebsleistung größer ist als die oder gleich ist zur Sekundärantriebsleistung, und/oder, - wenn der primäre Betriebszustand vorliegt und sich das Fahrzeug (1) in Bezug zu dem Führungsobjekt (2) entfernt, die Primärbremsleistung größer ist als die oder gleich ist zur Sekundärbremsleistung, die wirkt, wenn der sekundäre Betriebszustand vorliegt und sich das Fahrzeug (1) in Bezug zu dem Führungsobjekt (2) entfernt.
Fahrzeug (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 5-11, dadurch gekennzeichnet, dass - die Primärbetriebsfunktion der Steuerungsvorrichtung (30) ausgebildet ist, die Bremsvorrichtung (10) und/oder die Antriebsvorrichtung (20) in Abhängigkeit des erfassten Betriebszustands im Primärbetrieb zu betreiben, und/oder - die Sekundärbetriebsfunktion der Sekundärbetriebssteuereinheit (32) ausgebildet ist, die Bremsvorrichtung (10) und/oder die Antriebsvorrichtung (20) in Abhängigkeit des erfassten Betriebszustands im Sekundärbetrieb zu betreiben.
Fahrzeug (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 5-12, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungsvorrichtung (30) die Sekundärbetriebssteuereinheit (32) umfasst.
Fahrzeug (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 5-13, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremsvorrichtung (10) einen oder mehrere Bremsaktuatoren (11) zum Bremsen des Fahrzeugs (1) aufweist.
Fahrzeug (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 5-14, dadurch gekennzeichnet, dass der eine oder die mehreren Bremsaktuatoren (11) normally-closed Bremsaktuatoren und/oder normally-open Bremsaktuatoren umfasst.
Fahrzeug (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 5-15, dadurch gekennzeichnet, dass der eine oder die mehreren Bremsaktuatoren (11) ein oder mehrere elektrische, elektromechanische, mechanische, hydraulische und/oder pneumatische Bremsaktuatoren umfasst.
Fahrzeug (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 5-16, dadurch gekennzeichnet, dass die mehreren Bremsaktuatoren (11) der Bremsvorrichtung (10) ein oder mehrere erste Bremsaktuatoren und ein oder mehrere von dem ersten Bremsaktuator verschiedene zweite Bremsaktuatoren sind.
Fahrzeug (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 5-17, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremsvorrichtung (10) den ersten Bremskreislauf und einen von dem ersten unabhängigen zweiten Bremskreislauf aufweist, wobei der erste und zweite Bremskreislauf einen oder mehrere der Bremsaktuatoren (11) aufweisen.
Fahrzeug (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 5-18, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsvorrichtung (20) einen oder mehrere Antriebseinheiten (21) zum Antrieb des Fahrzeugs (1) aufweist.
Fahrzeug (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 5-19, dadurch gekennzeichnet, dass die eine oder mehreren Antriebseinheiten (21) Elektromotoren sind.
Fahrzeug (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 5-20, dadurch gekennzeichnet, dass die Primärbetriebsfunktion und/oder die Sekundärbetriebsfunktion in Abhängigkeit des erfassten Kolonnenbetriebszustands zum Betrieb des Fahrzeugs (1) unterschiedlich ausgebildet sind.
Fahrzeugkolonne (4) umfassend ein oder mehrere Fahrzeuge (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 5-21.
Fahrzeugkolonne (4) nach dem vorhergehenden Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Fahr- zeuge (1) virtuell oder mechanisch miteinander gekoppelt sind.
Fahrzeugkolonne (4) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 22-23, gekennzeichnet durch ein Führungsobjekt (2) zum Führen des einen oder der mehreren Fahrzeuge (1), wobei ein Fahrzeug (1) mit dem Führungsobjekt (2) virtuell oder mechanisch gekoppelt ist.
Verfahren (100) zum Betrieb eines Fahrzeugs (1) in Bezug zu einem Führungsobjekt (2), gekennzeichnet durch die Schritte: - Empfangen (101) eines mittels einer Sensorvorrichtung (40) erfassten Betriebszustands des Fahrzeugs in Bezug zu dem Führungsobjekt; - Festlegen (102) eines primären Betriebszustands des Fahrzeugs (1) und eines sekundären Betriebszustands des Fahrzeugs (1), der von dem primären Betriebszustand verschieden ist; und - Abgleichen (103) des empfangenen Betriebszustands mit den festgelegten Betriebszuständen, - Erzeugen eines Primärbetriebssignals zum Primärbetrieb des Fahrzeugs (1) mit der Primärbetriebsfunktion (104), wenn der erfasste Betriebszustand als primärer Betriebszustand und nicht als sekundärer Betriebszustand vorliegt, und - Erzeugen eines Sekundärbetriebssignals zum Sekundärbetrieb des Fahrzeugs (1) mit der Sekundärbetriebsfunktion (105), wenn der erfasste Betriebs- zustand als sekundärer Betriebszustand vorliegt.
Verfahren (100) nach dem vorhergehenden Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass der Betriebszustand entspricht: - einer Lage des Fahrzeugs (1) in Bezug zu dem Führungsobjekt (2), und/oder - einer Geschwindigkeit des Fahrzeugs (1) in Bezug zu dem Führungsobjekt (2), und/oder - einer Beschleunigung des Fahrzeugs (1) in Bezug zu dem Führungsobjekt (2), und/oder - einem Endlagenzustand oder mehreren Endlagenzuständen des Fahrzeugs (1) in Bezug zu dem Führungsobjekt (2), und/oder - einem Notbetriebszustand, und/oder - einem Kolonnenbetriebszustand, wobei der Kolonnenbetriebszustand mindestens folgenden Zuständen entspricht: ◯ das Fahrzeug ist mit einem weiteren Fahrzeug (1) gekoppelt, und/oder ◯ das Fahrzeug (1) ist mit einem Führungsobjekt (2) gekoppelt, und/oder ◯ vom Typ des gekoppelten Führungsobjektes (2) abhängt.
Verfahren (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 25-26, dadurch gekennzeichnet, dass der primäre und/oder sekundäre Betriebszustand ein Betriebszustandsbereich ist bzw. sind.
Verfahren (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 25-27, dadurch gekennzeichnet, dass: - das Primärbetriebssignal ein Primärbetriebsbremssignal und/oder ein Primärbetriebsantriebssignal ist, und/oder - das Sekundärbetriebssignal ein Sekundärbetriebsbremssignal und/oder ein Sekundärbetriebsantriebssignal ist.
Verfahren (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 25-28, gekennzeichnet durch die Schritte: - Ansteuern einer Antriebsvorrichtung und/oder einer Bremsvorrichtung mit dem Primärbetriebssignal (106) zum Betrieb des Fahrzeugs mit der Primärbetriebsfunktion, wenn der erfasste Betriebszustand als primärer Betriebszustand und nicht als sekundärer Betriebszustand vorliegt, und/oder - Ansteuern der Antriebsvorrichtung und/oder der Bremsvorrichtung mit dem Sekundärbetriebssignal (107) zum Betrieb des Fahrzeugs mit der Sekundärbetriebsfunktion, wenn der erfasste Betriebszustand als sekundärer Betriebszustand vorliegt.
Verfahren (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 25-29, gekennzeichnet durch die Schritte: - Ansteuern der Bremsvorrichtung mit dem Primärbetriebssignal, wenn der primäre Betriebszustand vorliegt und sich das Fahrzeug in Bezug zu dem Führungsobjekt annähert, welches eine Primärbremsleistung der Bremsvorrichtung bewirkt, die kleiner ist als die oder gleich ist zur Sekundärbremsleistung, die wirkt, wenn der sekundäre Betriebszustand vorliegt und sich das Fahrzeug in Bezug zu dem Führungsobjekt annähert, und/oder Ansteuern der Antriebsvorrichtung mit dem Primärbetriebssignal, wenn der primäre Betriebszustand vorliegt und sich das Fahrzeug in Bezug zu dem Führungsobjekt annähert, welches eine Primärantriebsleistung bewirkt, die größer ist als die oder gleich ist zur Sekundärantriebsleistung, die wirkt, wenn der sekundäre Betriebszustand vorliegt und sich das Fahrzeug in Bezug zu dem Führungsobjekt annähert, und/oder - Ansteuern der Bremsvorrichtung mit dem Primärbetriebssignal, wenn der primäre Betriebszustand vorliegt und sich das Fahrzeug in Bezug zu dem Führungsobjekt entfernt, welches eine Primärbremsleistung der Bremsvorrichtung bewirkt, die kleiner ist als die oder gleich ist zur Sekundärbremsleistung, die wirkt, wenn der sekundäre Betriebszustand vorliegt und sich das Fahrzeug in Bezug zu dem Führungsobjekt entfernt, und/oder - Ansteuern der Antriebsvorrichtung mit dem Primärbetriebssignal, wenn der primäre Betriebszustand vorliegt und sich das Fahrzeug in Bezug zu dem Führungsobjekt entfernt, welches eine Primärantriebsleistung bewirkt, die größer ist als die oder gleich ist zur Sekundärantriebsleistung, die wirkt, wenn der sekundäre Betriebszustand vorliegt und sich das Fahrzeug in Bezug zu dem Führungsobjekt entfernt.
Sekundärbetriebssteuereinheit (32), die ausgebildet ist, das Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 25-30 auszuführen, wenn der erfasste Betriebszustand als sekundärer Betriebszustand vorliegt.
Steuerungsvorrichtung (30), die ausgebildet ist, das Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 25-30 auszuführen.
Steuerungsvorrichtung (30) nach Anspruch 32, gekennzeichnet durch eine Primärbetriebssteuereinheit, die ausgebildet ist, das Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 25-30 auszuführen, wenn der erfasste Betriebszustand als primärer Betriebszustand und nicht als sekundärer Betriebszustand vorliegt, und eine Sekundärbetriebssteuereinheit (32) nach Anspruch 31.
Computerprogramm, umfassend Befehle, die bewirken, dass das Fahrzeug (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 5-21 die Verfahrensschritte nach einem der vorhergehenden Ansprüche 25-30 ausführt.