WO2020200845A1 - Verfahren zum auslösen eines nothalts eines fahrzeugs - Google Patents

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Simon SCHERLE
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    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/72—Electric energy management in electromobility

Definitions

  • the present invention relates to a method for triggering an emergency stop of a vehicle having the features according to claim 1, a control device having the features according to claim 8, and a vehicle having the features according to claim 9.
  • An emergency stop transmitted to an autonomously driving vehicle is used to put the vehicle quickly into a safe state in the event of a hazard or in an unsafe operating state.
  • a case of danger can be an impending collision or an impending accident.
  • An unsafe operating state can be, for example, unwanted starting or driving in an undesired direction.
  • Such a case of danger or such an operating state can be based on a software error or on a hardware error.
  • the present invention proposes a method for triggering an emergency stop of a vehicle according to claim 1, a control device according to claim 8, and a vehicle according to claim 9. Further advantageous configurations and developments emerge from the subclaims.
  • An emergency stop is defined as abrupt braking of the vehicle until it comes to a standstill.
  • the emergency stop is only carried out if there is a dangerous situation.
  • a dangerous situation For example, a person or an object in the vicinity of the vehicle with which or with which there would be a collision if the vehicle were to continue to carry out its automated processes, e.g. B. if the vehicle would continue to move auto nom along its planned trajectory. This represents a dangerous situation.
  • the object or person is a source of danger.
  • a dangerous situation can exist if there is a fault in the vehicle's surroundings sensors, in the other sensors in the vehicle, in the various control devices in the vehicle, in relays in the vehicle, or in other systems in the vehicle. These listed systems of the vehicle are sources of risk. There can therefore be dangerous situations outside the vehicle as well as inside the vehicle. As soon as a dangerous situation occurs, an emergency stop is triggered.
  • the emergency stop command is generated by the at least one first control device of the vehicle. This is done, for example, by means of an algorithm that evaluates whether a dangerous situation is present.
  • the emergency stop command is then forwarded to the at least one second control device and / or to the at least one relay.
  • the emergency stop command is forwarded to the third control device.
  • the at least first control device can be directly connected to the at least one second control device.
  • the at least one first control device can be connected directly to the at least one relay.
  • the at least one first control device can be directly connected to the third control device.
  • the control devices have interfaces with which connections can be set up so that signals can be exchanged.
  • the relays also have control devices interfaces by means of which connections can be established so that a signal exchange can take place.
  • the interfaces of all control devices and relays can, for. B. be designed as a digital output or as an analog output.
  • the at least one first control device can be connected to the at least one second control device and / or to the third control device and / or to the at least one relay via at least one further system.
  • these other systems also have interfaces by means of which connections can be established so that a signal output exchange can take place.
  • These further systems can be, for example, additional relays, a safety controller, or other suitable systems.
  • Forwarding the emergency stop command can, for. B. be done via a CAN message.
  • a CAN message can be used that is also used to control the automated processes and autonomous driving.
  • an individual CAN message can be used.
  • the drive of the vehicle is controlled in such a way that the speed of the vehicle is reduced to 0 km / h.
  • the vehicle is thus braked.
  • the voltage supply of the vehicle can be disconnected or a vehicle brake can be actuated or a drive energy requirement can be minimized.
  • This slows the vehicle down until it comes to a standstill. This slowing down takes place over a period of time which, depending on the type of reduction in speed, can be shorter or longer.
  • the power supply is disconnected, the speed is reduced to 0km / h z. B. in a shorter period of time than when the vehicle brake is actuated.
  • the steering of the vehicle is activated at the same time in such a way that it maintains the state immediately before the dangerous situation occurred.
  • the vehicle is also brought to a standstill, with a steering angle on the steered wheels of the vehicle being maintained that was set immediately before the dangerous situation occurred.
  • the lowering of the speed of the vehicle takes place in a graduated manner depending on the dangerous situation, the faster the speed being reduced to 0km / h the closer a source of danger is to the vehicle.
  • the first control device has means in order to be able to carry out the method already described.
  • These means can for example be algorithms which are implemented in a computer program product.
  • the computer program product can also be embodied on a data carrier or be present as a downloadable data stream.
  • the vehicle F also has a safety controller 7.
  • the safety controller 7 is used to determine whether the vehicle F is in autonomous ferry operation or whether a driver is controlling the vehicle F.
  • a truth value table is stored in the safety controller 7 for this purpose.
  • FIG. 2 shows a schematic illustration of a method V for triggering an emergency stop of the vehicle F from FIG. 1.
  • the first control device forwards the emergency stop command.
  • the emergency stop command can be received by a relay, which then disconnects the voltage supply of the vehicle. This reduces the speed of the vehicle to 0km / h.

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Abstract

Bei einem Verfahren (V) zum Auslösen eines Nothalts eines Fahrzeugs (F), welches dazu eingerichtet ist, autonom zu fahren, wird ein Nothalt-Befehl von wenigstens ei- ner ersten Steuereinrichtung (1a; 1b) bei Vorliegen einer Gefahrensituation generiert. Dabei ist die wenigstens eine erste Steuereinrichtung (1a; 1 b) dazu eingerichtet, au- tomatisierte Prozesse des Fahrzeugs (F) zu steuern. Der Nothalt-Befehl wird an we- nigstens eine zweite Steuereinrichtung (2a; 2b) weitergeleitet, welche dazu eingerich- tet ist, einen Antrieb (4) des Fahrzeugs (F) anzusteuern. Alternativ oder zusätzlich wird der Nothalt-Befehl an wenigstens ein Relais (6a; 6b; 6c) weitergeleitet, welches dazu eingerichtet ist, eine Spannungsversorgung (8) des Fahrzeugs (F) anzusteuern. Außerdem wird der Nothalt-Befehl an eine dritte Steuereinrichtung (3) weitergeleitet, welche dazu eingerichtet ist, eine Lenkung (5) des Fahrzeugs (F) anzusteuern. Der Antrieb (4) des Fahrzeugs (F) und/oder das wenigstens eine Relais (6a; 6b; 6c) wer- den derart angesteuert, dass die Geschwindigkeit des Fahrzeugs (F) auf 0km/h ab- gesenkt wird. Die Lenkung (5) des Fahrzeugs (F) wird zudem derart angesteuert, dass die Lenkung (5) des Fahrzeugs (F) den Zustand unmittelbar vor Eintritt der Ge- fahrensituation beibehält.

Description

Verfahren zum Auslösen eines Nothalts eines Fahrzeugs
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Auslösen eines Nothalts eines Fahrzeugs mit den Merkmalen nach Anspruch 1 , eine Steuereinrichtung mit den Merkmalen nach Anspruch 8, und ein Fahrzeug mit den Merkmalen nach An spruch 9.
Ein an ein autonom fahrendes Fahrzeug übermittelter Not-Aus dient dazu, das Fahr zeug in einem Gefahrenfall oder in einem unsicheren Betriebszustand schnell in ei nen sicheren Zustand zu versetzen. Ein Gefahrenfall kann eine drohende Kollision oder ein drohender Unfall sein. Ein unsicherer Betriebszustand kann beispielsweise ein unerwünschtes Anfahren oder ein Fahren in eine nicht gewünschte Richtung sein. Ein derartiger Gefahrenfall oder ein derartiger Betriebszustand kann auf einem Softwarefehler oder auf einem Hardwarefehler beruhen.
In der DE 10 2016 004 198 A1 ist eine Notbefehlseinrichtung für einen Traktor be schrieben, welche als Antwort auf einen Sprachbefehl einen Not-Aus-Befehl zum Ab schalten einer Antriebsbewegung des Traktors generiert.
Der vorliegenden Erfindung liegt ausgehend vom Stand der Technik die Aufgabe zu Grunde, ein alternatives Verfahren zum Auslösen eines Nothalts eines Fahrzeugs vorzuschlagen.
Die vorliegende Erfindung schlägt ausgehend von der vorgenannten Aufgabe ein Verfahren zum Auslösen eines Nothalts eines Fahrzeugs nach Anspruch 1 , eine Steuereinrichtung nach Anspruch 8, und ein Fahrzeug nach Anspruch 9 vor. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen gehen aus den Unteransprüchen hervor.
Bei einem Verfahren zum Auslösen eines Nothalts eines Fahrzeugs, welches dazu eingerichtet ist, autonom zu fahren, wird ein Nothalt-Befehl von wenigstens einer ers ten Steuereinrichtung bei Vorliegen einer Gefahrensituation generiert. Dabei ist die wenigstens eine erste Steuereinrichtung dazu eingerichtet, automatisierte Prozesse des Fahrzeugs zu steuern. Der Nothalt-Befehl wird an wenigstens eine zweite Steu ereinrichtung weitergeleitet, welche dazu eingerichtet ist, einen Antrieb des Fahr zeugs anzusteuern. Alternativ oder zusätzlich wird der Nothalt-Befehl an wenigstens ein Relais weitergeleitet, welches dazu eingerichtet ist, eine Spannungsversorgung des Fahrzeugs anzusteuern. Außerdem wird der Nothalt-Befehl an eine dritte Steu ereinrichtung weitergeleitet, welche dazu eingerichtet ist, eine Lenkung des Fahr zeugs anzusteuern. Der Antrieb des Fahrzeugs und/oder das wenigstens eine Relais werden derart angesteuert, dass die Geschwindigkeit des Fahrzeugs auf 0km/h ab gesenkt wird. Die Lenkung des Fahrzeugs wird zudem derart angesteuert, dass die Lenkung des Fahrzeugs den Zustand unmittelbar vor Eintritt der Gefahrensituation beibehält.
Das Fahrzeug ist hierbei ein Landfahrzeug. Beispielsweise kann das Fahrzeug ein Flurförderfahrzeug sein. Alternativ kann das Fahrzeug eine Baumaschine, eine Landmaschine, ein LKW, oder ein sonstiger NKW sein. Das Fahrzeug ist vorzugs weise rein elektrisch angetrieben, weist also wenigstens ein elektrisches Antriebssys tem auf. Weiterhin ist das Fahrzeug dazu eingerichtet, autonom zu fahren und weite re automatisierte Prozesse durchzuführen. Dazu weist das Fahrzeug die wenigstens eine erste Steuereinrichtung auf, die dazu dient, die automatisierten Prozesse zu steuern. Zu diesen automatisierten Prozessen zählen auch die Prozesse, die das Fahrzeug befähigen autonom zu fahren, z. B. eine automatisierte Längsführung, Querführung, Niveau-Regulierung, Trajektorien-Planung, automatisiertes Handhaben von zu befördernden Gütern etc. Selbstverständlich kann das Fahrzeug mehr als ei ne erste Steuereinrichtung aufweisen.
Ein Nothalt ist dabei definiert als abruptes Abbremsen des Fahrzeugs bis dieses zum Stillstand kommt. Der Nothalt wird nur dann durchgeführt, wenn eine Gefahrensitua tion vorliegt. Beispielsweise kann mittels einer Umfeldsensorik des Fahrzeugs eine Person oder ein Objekt im Umfeld des Fahrzeugs erkannt werden, mit welcher oder mit welchem es zu einer Kollision kommen würde, wenn das Fahrzeug weiterhin sei ne automatisierten Prozesse durchführen würde, z. B. wenn das Fahrzeug sich auto nom weiter entlang seiner geplanten Trajektorie bewegen würde. Dies stellt eine Ge fahrensituation dar. Dabei ist das Objekt oder die Person eine Gefahrenquelle. Wei- terhin kann eine Gefahrensituation vorliegen, wenn ein Fehler in der Umfeldsensorik des Fahrzeugs, in der weiteren Sensorik des Fahrzeugs, in den verschiedenen Steu ereinrichtungen des Fahrzeugs, in Relais des Fahrzeugs, oder in weiteren Systemen des Fahrzeugs vorliegt. Dabei sind diese aufgelisteten Systeme des Fahrzeugs Ge fahrenquellen. Es können somit sowohl Gefahrensituationen außerhalb des Fahr zeugs vorliegen als auch innerhalb des Fahrzeugs. Sobald eine Gefahrensituation eintritt, wird ein Nothalt ausgelöst.
Der Nothalt-Befehl wird von der wenigstens einen ersten Steuereinrichtung des Fahrzeugs generiert. Dies erfolgt beispielsweise mittels eines Algorithmus, bei wel chem ausgewertet wird, ob eine Gefahrensituation vorliegt.
Der Nothalt-Befehl wird daraufhin weitergeleitet an die wenigstens eine zweite Steu ereinrichtung und/ oder an das wenigstens eine Relais. Zudem wird der Nothalt- Befehl weitergeleitet an die dritte Steuereinrichtung. Dies kann entweder auf direktem Weg erfolgen oder über weitere Systeme des Fahrzeugs. Beispielsweise kann die wenigstens erste Steuereinrichtung direkt verbunden sein mit der wenigstens einen zweiten Steuereinrichtung. Alternativ oder zusätzlich kann die wenigstens eine erste Steuereinrichtung direkt verbunden sein mit dem wenigstens einen Relais. Zudem kann die wenigstens eine erste Steuereinrichtung direkt verbunden sein mit der drit ten Steuereinrichtung. Dazu weisen die Steuereinrichtungen Schnittstellen auf, mit tels welcher Verbindungen aufgebaut werden können, so dass ein Signalaustausch erfolgen kann. Auch die Relais weisen Steuereinrichtungen Schnittstellen auf, mittels welcher Verbindungen aufgebaut werden können, so dass ein Signalaustausch er folgen kann. Die Schnittstellen sämtlicher Steuereinrichtung und Relais können z. B. als Digitalausgang oder als Analogausgang ausgeformt sein.
Alternativ dazu kann die wenigstens eine erste Steuereinrichtung über wenigstens ein weiteres System mit der wenigstens einen zweiten Steuereinrichtung und/ oder mit der dritten Steuereinrichtung und/oder mit dem wenigstens einen Relais verbun den sein. Diese weiteren Systeme weisen zu diesem Zweck ebenfalls Schnittstellen auf, mittels welcher Verbindungen aufgebaut werden können, so dass ein Signalaus- tausch erfolgen kann. Diese weiteren Systeme können beispielsweise zusätzliche Relais, ein Safety-Controller, oder andere geeignete Systeme sein.
Das Weiterleiten des Nothalt-Befehls kann z. B. über eine CAN-Botschaft erfolgen. Beispielsweise kann dieselbe CAN-Botschaft verwendet werden, die auch verwendet wird, um die automatisierten Prozesse und das autonome Fahren zu steuern. Alter nativ kann eine individuelle CAN-Botschaft verwendet werden.
Die Verbindung kann kabelgebunden oder drahtlos erfolgen. Zudem können redun dante Verbindungen zwischen der wenigstens einen ersten Steuereinrichtung und den Relais oder zwischen der wenigstens einen ersten Steuereinrichtung und der wenigstens einen zweiten Steuereinrichtung oder zwischen der wenigstens einen ersten Steuereinrichtung und der dritten Steuereinrichtung vorliegen. Das heißt, dass diese Verbindungen mehrfach ausgebildet sind, beispielsweise können mehrere Ka bel verwendet werden, um die Verbindung herzustellen, d. h. mehrere Schnittstellen der wenigstens einen ersten Steuereinrichtung werden mit mehreren Schnittstellen des Verbindungspartners verbunden. Alternativ dazu kann eine einzelne Schnittstelle der wenigstens einen ersten Steuereinrichtung mit mehreren Schnittstellen des Ver bindungspartners verbunden werden.
Die wenigstens eine zweite Steuereinrichtung dient dazu, den Antrieb des Fahrzeugs anzusteuern und somit eine Längsführung des Fahrzeugs zu beeinflussen. Selbst verständlich kann das Fahrzeug mehr als eine zweite Steuereinrichtung aufweisen. Beispielsweise kann eine der zweiten Steuereinrichtungen einen Hauptantrieb des Fahrzeugs steuern und eine andere zweite Steuereinrichtung einen Nebenantrieb des Fahrzeugs. Beispielsweise können mittels der wenigstens einen zweiten Steuer einrichtung eine Beschleunigung und eine Geschwindigkeit des Fahrzeugs einge stellt werden.
Die dritte Steuereinrichtung dient dazu, die Lenkung des Fahrzeugs anzusteuern und somit die Querführung des Fahrzeugs zu beeinflussen. Beispielsweise kann mittels der dritten Steuereinrichtung ein Lenkwinkel an den gelenkten Rädern des Fahr zeugs eingestellt werden. Das wenigstens eine Relais dient dazu, die Spannungsversorgung des Antriebs des Fahrzeugs zu trennen. Beispielsweise kann ein 48V-Kreis des Fahrzeugs getrennt werden. Selbstverständlich kann das Fahrzeug mehr als ein Relais aufweisen, die dazu dienen die Spannungsversorgung des Antriebs des Fahrzeugs zu trennen.
Der Antrieb des Fahrzeugs wird bei Vorliegen einer Gefahrensituation derart ange steuert, dass die Geschwindigkeit des Fahrzeugs auf 0km/h abgesenkt wird. Das Fahrzeug wird somit abgebremst. Beispielsweise kann die Spannungsversorgung des Fahrzeugs getrennt werden oder eine Fahrzeugbremse betätigt werden oder eine Antriebsenergie-Anforderung minimiert werden. Das Fahrzeug wird dadurch so lange verlangsamt, bis es stillsteht. Dieses Verlangsamen erfolgt in einer Zeitspanne, die je nach Art der Absenkung der Geschwindigkeit kürzer oder länger sein kann. Bei einer T rennung der Spannungsversorgung erfolgt das Absenken der Geschwindig keit auf 0km/h z. B. in einer kürzeren Zeitspanne als bei einem Betätigen der Fahr zeugbremse.
Die Lenkung des Fahrzeugs wird gleichzeitig derart angesteuert, dass diese den Zu stand unmittelbar vor Eintritt der Gefahrensituation beibehält. Das Fahrzeug wird so mit zum Stillstand gebracht, wobei ein Lenkwinkel an den gelenkten Rädern des Fahrzeugs beibehalten wird, der unmittelbar vor Eintritt der Gefahrensituation einge stellt war.
Vorteilhaft am Beibehalten des Zustands der Lenkung unmittelbar vor Eintritt der Ge fahrensituation ist, dass Personen, die dem Fahrzeug ausweichen wollen, nicht durch eine Veränderung des Lenkwinkels überrascht werden und trotz eingeleitetem Not halt mit dem Fahrzeug kollidieren. Außerdem wirken auf das Fahrzeug keine plötzli chen Kräfteänderungen, die durch das schlagartige Verändern des Lenkwinkels her vorgerufen werden. Dadurch kann z. B. ein Kippen des Fahrzeugs verhindert wer den. Das vorgestellte Verfahren soll vorzugsweise nur dann angewendet werden, wenn das Fahrzeug sich in einem autonomen Fährbetrieb befindet, es also automatisierte Prozesse ausführt.
Nach einer weiterbildenden Ausführungsform wird der Nothalt-Befehl von der wenigs tens einen ersten Steuereinrichtung über einen Safety-Controller an das wenigstens eine Relais weitergeleitet wird, wobei in dem Safety-Controller eine Wahrheitswert- Tabelle hinterlegt ist, welche vor dem Weiterleiten des Nothalt-Befehls an das we nigstens eine Relais ausgewertet wird. Mittels der Wahrheitswert-Tabelle wird z. B. ermittelt, ob das Fahrzeug sich im autonomen Fährbetrieb befindet. Dazu kann ein Zustand eines Fahrschalters des Fahrzeugs ausgewertet werden. Dabei ist eine ers te Position des Fahrschalters verknüpft mit einem autonomen Fährbetrieb und eine zweite Position des Fahrschalters mit einem regulären Fährbetrieb. Der Safety- Controller dient somit dazu, festzustellen, ob das Fahrzeug sich im autonomen Fähr betrieb befindet, oder ob ein Fahrer das Fahrzeug steuert (dies entspricht dem reg u lären Fährbetrieb).
Der Safety-Controller weist Schnittstellen auf, mittels welcher er einerseits mit der wenigstens einen ersten Steuereinrichtung verbunden ist und andererseits mit dem wenigstens einen Relais. Der Safety-Controller kann von dem wenigstens einen ers ten Steuergerät z. B. ein Digitalsignal, aber auch ein Analogsignal empfangen. Bei spielsweise kann als Signal ein einfacher Spannungspegel übertragen werden, z. B. 12V bei angefordertem Nothalt und 0V bei nicht angefordertem Nothalt. Alternativ kann als Signal ein komplexeres Signal, z. B. ein Rechtecksignal übertragen werden.
Vorteilhaft an der Verwendung eines Safety-Controllers ist, dass Signale des wenigs tens einen ersten Steuergeräts, die nicht direkt an das wenigstens eine Relais wei tergeleitet werden können, angepasst werden können, so dass die Weiterleitung er folgen kann. Dies ist beispielsweise dann nötig, wenn das wenigstens eine erste Steuergerät keinen Digitalausgang aufweist.
Nach einer weiterbildenden Ausführungsform wird der Nothalt-Befehl von der wenigs tens einen ersten Steuereinrichtung an wenigstens zwei Relais weitergeleitet. Dabei sind die wenigstens zwei Relais in Reihe zueinander geschaltet. Eines der wenigs tens zwei Relais ist das wenigstens eine Relais, das bereits in der vorherigen Be schreibung beschrieben wurde. Beide Relais können gleichförmig zueinander aus gebildet sein. Beide der wenigstens zwei Relais dienen dazu, die Spannungsversor gung des Antriebs des Fahrzeugs zu trennen. Beispielsweise kann ein 48V-Kreis des Fahrzeugs getrennt werden. Das weitere Relais kann entweder direkt mit der wenigs tens einen ersten Steuereinrichtung verbunden sein, oder es kann über den Safety- Controller mit der der wenigstens einen ersten Steuereinrichtung verbunden sein. Selbstverständlich kann das Fahrzeug noch weitere Relais aufweisen, die dazu die nen die Spannungsversorgung des Antriebs des Fahrzeugs zu trennen.
Vorteilhaft daran ist, dass eine redundante Weiterleitung des Nothalt-Befehls erfolgt. Selbst bei Ausfall eines einzelnen Relais, welches dadurch die Spannungsversor gung nicht trennen kann, kann das weitere Relais die Spannungsversorgung tren nen.
Nach einer weiterbildenden Ausführungsform erfolgt das Weiterleiten des Nothalt- Befehls mittels einer CAN -Botschaft, die für jede erste Steuereinrichtung individuell ist. Diese CAN-Botschaft ist unterschiedlich von den CAN -Botschaften, die verwen det werden, um die automatisierten Prozesse des Fahrzeugs, z. B. das autonome Fahren, durchzuführen. Dadurch ist es möglich im Zuge einer Fehlerdiagnose festzu stellen, welches der ersten Steuergeräte den Nothalt-Befehl weitergeleitet hat, sofern mehr als ein erstes Steuergerät vorliegt.
Nach einer weiterbildenden Ausführungsform erfolgt das Weiterleiten des Nothalt- Befehls mittels eines Rechteck-Signals, wobei das Rechteck-Signal für jede erste Steuereinrichtung individuell ist. Bei einem Rechteck-Signal handelt es sich um ein komplexes Signal. Beispielsweise kann die wenigstens eine erste Steuereinrichtung ein gewisses Rechteck-Signal senden, wenn kein Nothalt angefordert wird. Dieses Rechteck-Signal wird von der wenigstens einen ersten Steuereinrichtung in veränder ter Form gesendet, wenn ein Nothalt angefordert wird. Das veränderte Rechteck- Signal kann beispielsweise ein verändertes Pulsbreiten- und Pulsweitenverhältnis aufweisen. Zudem können Zahlenfolgen codiert sein, die es erlauben, den Nothalt- Befehl durch den Safety-Controller zeitlich anzufiltern. Dabei wird eine sich zyklisch wiederholende Zahlenfolge gesendet, die erst bei Vorliegen eines Nothalt-Befehls geändert wird. Um den Nothalt auszulösen, wird vom Safety-Controller eine geringe Anzahl an Zyklen abgewartet, ob die geänderte Zahlenfolge, die von der wenigstens einen ersten Steuereinrichtung gesendet wird, bestehen bleibt. Erst wenn dies der Fall ist, leitet der Safety-Controller den Nothalt-Befehl weiter an das wenigstens eine Relais oder an die wenigstens eine zweite Steuereinrichtung, so dass der Nothalt ausgelöst wird.
Vorteilhaft daran ist, dass es so möglich ist im Zuge einer Fehlerdiagnose festzustel len, welches der ersten Steuergeräte den Nothalt-Befehl weitergeleitet hat, sofern mehr als ein erstes Steuergerät vorliegt. Zudem kann von dem Safety-Controller festgestellt werden, wenn ein Fehler in einem der ersten Steuergeräte vorliegt.
Nach einer weiterbildenden Ausführungsform erfolgt das Absenken der Geschwin digkeit des Fahrzeugs in Abhängigkeit von der Gefahrensituation abgestuft, wobei das die Geschwindigkeit umso schneller auf 0km/h reduziert wird je näher eine Ge fahrenquelle räumlich an dem Fahrzeug ist.
Wenn die Gefahrenquelle sich sehr dicht an dem Fahrzeug befindet, beispielsweise wenn eine Person in den Fahrweg des Fahrzeugs läuft, wird das Fahrzeug schneller und stärker abgebremst, als wenn in einem großen Abstand zum Fahrzeug eine Per son erkannt wird. Dies kann beispielsweise mittels der Umfeldsensorik des Fahr zeugs ermittelt werden. Beispielsweise können räumliche Zonen um das Fahrzeug herum definiert werden, wobei jeder Zone eine unterschiedlich starke und unter schiedlich schnelle Reduktion der Geschwindigkeit zugeordnet ist.
Wenn hingegen ein Fehler innerhalb des Fahrzeugs auftritt, die Gefahrenquelle sich also innerhalb des Fahrzeugs befindet, wird das Fahrzeug so schnell wie möglich abgebremst. Dies kann z. B. dann der Fall sein, wenn das wenigstens eine erste Steuergerät ausfällt. Eine Erste Steuereinrichtung für ein Fahrzeug ist verbindbar mit wenigstens einem Relais, mit einem Safety-Controller, mit wenigstens einer zweiten Steuereinrichtung, und mit einer dritten Steuereinrichtung. Die erste Steuereinrichtung weist Mittel auf, um das Verfahren durchzuführen, das bereits in der vorherigen Beschreibung be schrieben wurde. Verbindbar heißt, dass die erste Steuereinrichtung mit den eben genannten Komponenten verbunden werden kann, wenn diese in einem Fahrzeug verwendet wird. Zu diesem Zweck weist die erste Steuereinrichtung Schnittstellen auf. Dies wurde bereits in der vorherigen Beschreibung beschrieben.
Die erste Steuereinrichtung weist Mittel auf, um das bereits beschriebene Verfahren durchführen zu können. Diese Mittel können beispielsweise Algorithmen sein, die in einem Computerprogrammprodukt implementiert sind. Beispielsweise kann das Computerprogrammprodukt zusätzlich auf einem Datenträger verkörpert sein oder als herunterladbarer Datenstrom vorliegen.
Ein Fahrzeug weist wenigstens eine erste Steuereinrichtung auf, die bereits in der vorherigen Beschreibung beschrieben wurde. Zudem weist es wenigstens eine zwei te Steuereinrichtung und eine dritte Steuereinrichtung auf. Diese wurden in der vor herigen Beschreibung ebenfalls beschrieben. Die wenigstens eine erste Steuerein richtung ist verbunden mit der wenigstens einen zweiten Steuereinrichtung und mit der dritten Steuereinrichtung. Das Fahrzeug ist elektrisch angetrieben. Das Fahrzeug ist dazu eingerichtet ist, autonom zu fahren. Außerdem ist das Fahrzeug dazu einge richtet automatisierte Prozesse durchzuführen. Dies wurde in der vorherigen Be schreibung bereits beschrieben.
Nach einer weiterbildenden Ausführungsform weist das Fahrzeug weist wenigstens zwei Relais aufweist, wobei die erste Steuereinrichtung mit den Relais verbunden ist, so dass diese gleichzeitig angesteuert werden können, wobei die Relais in Serie ge schaltet sind. Dies wurde in der vorherigen Beschreibung bereits beschrieben.
Nach einer weiterbildenden Ausführungsform ist das Fahrzeug als Flurförderfahrzeug ausgeformt. Ein Flurförderfahrzeug ist z. B. ein Gabelstapler. Anhand der im Folgenden erläuterten Figuren werden verschiedene Ausführungsbei spiele und Details der Erfindung näher beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs nach einem Ausführungsbei spiel,
Fig. 2 eine schematische Darstellung eines Verfahrens zum Auslösen eines Nothalts des Fahrzeugs aus Fig. 1.
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Fahrzeug F nach einem Ausführungsbei spiel. Dargestellt sind einzelne Komponenten einer Fahrzeugsteuerung des Fahr zeugs F in stark vereinfachter und schematischer Form. Es sind verschiedene Ver bindungsvarianten der Komponenten dargestellt. Zur besseren Übersicht ist nur eine Verbindung 11 mit einem Bezugszeichen versehen.
Das Fahrzeug F weist zwei erste Steuereinrichtungen 1a, 1 b auf. Weiterhin weist das Fahrzeug F zwei zweite Steuereinrichtungen 2a, 2b und eine dritte Steuereinrichtung 3 auf. Die ersten Steuereinrichtungen 1 a, 1 b dienen dazu, automatisierte Prozesse 10 durchzuführen, so dass das Fahrzeug F z. B. autonom fahren kann. Die zweiten Steuereinrichtungen 2a, 2b dienen dazu einen Antrieb 4 des Fahrzeugs F zu steuern. Dabei ist die eine zweite Steuereinrichtung 2a ein Master und die andere zweite Steuereinrichtung 2b ein Slave. Die dritte Steuereinrichtung 3 dient dazu, die Len kung 5 des Fahrzeugs F zu steuern. Die zweiten Steuereinrichtungen 2a, 2b steuern somit eine Längsführung des Fahrzeugs F und die dritte Steuereinrichtung 3 steuert eine Querführung des Fahrzeugs F.
Das Fahrzeug F weist zudem drei Relais 6a, 6b, 6c auf, die in Reihe geschaltet sind. Weiterhin weist das Fahrzeug F eine Spanungsversorgung 8 und einen Hauptschütz 9 auf. Diese Relais 6a, 6b, 6c dienen dazu, die Spannungsversorgung 8 zu trennen, so dass diese nicht mehr dazu genutzt werden kann, den Antrieb 4 des Fahrzeugs F zu versorgen. Die Spannungsversorgung 8 ist beispielsweise als eine 48V Fahr zeugbatterie ausgeformt. Die Spannungsversorgung 8 ist über den Hauptschütz 9 mit der einen zweiten Steuereinrichtung 2a und somit mit dem Antrieb 4 des Fahrzeugs F verbunden. Das dritte Relais 6c ist mit der einen zweiten Steuereinrichtung 2a ver bunden und somit mit dem Antrieb 4 des Fahrzeugs F.
Das Fahrzeug F weist außerdem einen Safety-Controller 7 auf. Der Safety-Controller 7 dient dazu, festzustellen, ob das Fahrzeug F sich im autonomen Fährbetrieb befin det, oder ob ein Fahrer das Fahrzeug F steuert. Dazu ist eine Wahrheitswerttabelle in dem Safety-Controller 7 hinterlegt.
In einer ersten Verbindungsvariante ist eine der ersten Steuereinrichtungen 1 a mit dem Safety-Controller 7 verbunden. Diese Verbindung 1 1 ist derart, dass ein Signal austausch erfolgen kann. Die ersten Steuereinrichtungen 1 a, 1 b weisen zu diesem Zweck je wenigstens eine Schnittstelle auf, über welche die Verbindung 1 1 herge stellt werden kann. Ebenso weist der Safety-Controller 7 wenigstens eine Schnittstel le auf, über welche die Verbindung 1 1 hergestellt werden kann. Der Safety-Controller 7 ist mit einem ersten Relais 6a verbunden. Diese Verbindung 1 1 ist derart, dass ein Signalaustausch erfolgen kann. Zu diesem Zweck weist das erste Relais 6a wenigs tens eine Schnittstelle auf, über welche die Verbindung 1 1 hergestellt werden kann. Weiterhin ist die erste Steuereinrichtung 1 a mit der dritten Steuereinrichtung 3 und somit mit der Lenkung 5 des Fahrzeugs F verbunden. Diese Verbindung 1 1 ist derart, dass ein Signalaustausch erfolgen kann. Zu diesem Zweck weist die dritte Steuerein richtung 3 wenigstens eine Schnittstelle auf, über welche die Verbindung 1 1 herge stellt werden kann.
Wenn ein Nothalt aufgrund einer Gefahrensituation nötig wird, sendet die erste Steu ereinrichtung 1 a einen Nothalt-Befehl über den Safety-Controller 7 an das erste Re lais 6a, welches daraufhin die Spannungsversorgung 8 trennt. Dadurch wird die Ge schwindigkeit des Fahrzeugs F auf 0km/h abgesenkt. Außerdem wird ein Nothalt- Befehl an die dritte Steuereinrichtung 3 gesendet, die daraufhin einen Lenkwinkel, der unmittelbar vor Eintritt der Gefahrensituation an der Lenkung 5 Vorgelegen hat, beibehält.
In einer zweiten Verbindungsvariante ist eine der ersten Steuereinrichtungen 1 a di rekt mit den beiden zweiten Steuereinrichtungen 2a, 2b verbunden. Diese Verbin- düng 1 1 ist derart, dass ein Signalaustausch erfolgen kann. Zu diesem Zweck weisen die beiden zweiten Steuereinrichtungen 2a, 2b wenigstens eine Schnittstelle auf, über welche die Verbindung 1 1 hergestellt werden kann. Weiterhin ist die eine erste Steuereinrichtung 1 a mit der dritten Steuereinrichtung 3 verbunden, wie bereits be schrieben.
Wenn ein Nothalt aufgrund einer Gefahrensituation nötig wird, sendet die erste Steu ereinrichtung 1 a einen Nothalt-Befehl an die beiden zweiten Steuereinrichtungen 2a, 2b, welche daraufhin die Geschwindigkeit des Fahrzeugs F reduzieren und dieses abbremsen. Beispielsweise kann eine Beschleunigung abgesenkt werden, eine An triebsenergie-Anforderung kann abgesenkt werden und/oder eine Bremse kann betä tigt werden. Die Geschwindigkeit des Fahrzeugs F wird somit auf 0km/h abgesenkt. Außerdem wird ein Nothalt-Befehl an die dritte Steuereinrichtung 3 gesendet, die da raufhin einen Lenkwinkel, der unmittelbar vor Eintritt der Gefahrensituation an der Lenkung 5 Vorgelegen hat, beibehält.
In einer dritten Verbindungsvariante ist eine der ersten Steuereinrichtungen 1 a direkt mit einem zweiten Relais 6b und einem dritten Relais 6c verbunden. Diese beiden Relais 6a, 6b sind gleichförmig zu dem ersten Relais 6a ausgeformt und können ebenfalls die Spannungsversorgung 8 trennen. Das zweite und das dritte Relais 6b, 6c weisen, wie das erste Relais 6a, je wenigstens eine Schnittstelle auf, über welche die Verbindung 1 1 hergestellt werden kann. Somit kann ein Signalaustausch erfol gen. . Weiterhin ist die eine erste Steuereinrichtung 1a mit der dritten Steuereinrich tung 3 verbunden, wie bereits beschrieben.
Wenn ein Nothalt aufgrund einer Gefahrensituation nötig wird, sendet die erste Steu ereinrichtung 1 a gelichzeitig einen Nothalt-Befehl an diese beiden Relais 6b, 6c, wel che daraufhin die Spannungsversorgung 8 trennen. Dadurch wird die Geschwindig keit des Fahrzeugs F auf 0km/h abgesenkt. Der Nothalt-Befehl wird somit redundant übermittelt. Dies ist vorteilhaft, falls ein Relais 6a, 6b, 6c ausfällt. Außerdem wird ein Nothalt-Befehl an die dritte Steuereinrichtung 3 gesendet, die daraufhin einen Lenk winkel, der unmittelbar vor Eintritt der Gefahrensituation an der Lenkung 5 Vorgele gen hat, beibehält. Selbstverständlich kann das Fahrzeug F eine Kombination der eben beschriebenen Verbindungsvarianten aufweisen, um z. B. Redundanzpfade zu schaffen. Außerdem kann die andere erste Steuereinrichtung 1 b ebenso mit den Relais 6a, 6b, 6c, mit dem Safety-Controller 7, mit der dritten Steuereinrichtung und/oder mit den zweiten Steuereinrichtungen 2a, 2b verbunden sein. Dies ist aus Gründen der Übersichtlich keit hier nicht dargestellt.
Fig. 2 zeigt eine schematische Darstellung eines Verfahrens V zum Auslösen eines Nothalts des Fahrzeugs F aus Fig. 1.
In einem ersten Schritt 101 wird eine Gefahrensituation erkannt. Dies kann bei spielsweise mittels einer Umfeldsensorik des Fahrzeugs erfolgen. Alternativ oder zu sätzlich kann eine Gefahrensituation erkannt werden, wenn ein Fehler oder ein Aus fall einer Komponente des Fahrzeugs vorliegen, wenn z. B. ein Sensor, eine Steuer einrichtung oder ein Relais beschädigt ist, so dass ein autonomes Fahren oder das Durchführen von automatisierten Prozessen nicht mehr möglich ist.
In einem zweiten Schritt 102 generiert eine erste Steuereinrichtung einen Nothalt- Befehl aufgrund des Vorliegens der Gefahrensituation.
In einem dritten Schritt 103 leitet die erste Steuereinrichtung den Nothalt-Befehl wei ter. Der Nothalt-Befehl kann in einer ersten Alternative eines vierten Schritts 104a von einem Relais empfangen werden, welches daraufhin die Spannungsversorgung des Fahrzeugs trennt. Dadurch wird die Geschwindigkeit des Fahrzeugs reduziert auf 0km/h.
Der Nothalt-Befehl kann in einer zweiten Alternative des vierten Schritts 104b von der zweiten Steuereinrichtung empfangen werden, welche daraufhin die Geschwindigkeit des Fahrzeugs reduziert auf 0km/h.
In einem fünften Schritt wird der Nothalt-Befehl von der dritten Steuereinrichtung empfangen, die daraufhin den Lenkwinkel beibehält, der unmittelbar vor Eintritt der Gefahrensituation Vorgelegen hat. Der fünfte Schritt 105 und die beiden Alternativen des vierten Schritts 104a, 104b können dabei jeweils gelichzeitig ablaufen.
Die hier dargestellten Beispiele sind nur beispielhaft gewählt. Das Fahrzeug kann selbstverständlich mehr als die hier dargestellten Komponenten aufweisen. Bei spielsweise können die beiden vierten Schritte nicht als Alternative zueinander son dern parallel zueinander ablaufen.
Bezuqszeichen
1 a, 1 b erste Steuereinrichtung
2a, 2b zweite Steuereinrichtung
3 dritte Steuereinrichtung
4 Antrieb
5 Lenkung
6a, 6b, 6c Relais
7 Safety-Controller
8 Spannungsversorgung
9 Hauptschütz
10 automatisierte Prozesse
1 1 Verbindung
101 erster Schritt
102 zweiter Schritt
103 dritter Schritt
104a vierter Schritt (1. Alternative)
104b vierter Schritt (2. Alternative)
105 fünfter Schritt
F Fahrzeug
V Verfahren

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren (V) zum Auslösen eines Nothalts eines Fahrzeugs (F), welches dazu eingerichtet ist, autonom zu fahren, wobei
- ein Nothalt-Befehl von wenigstens einer ersten Steuereinrichtung (1 a; 1 b) bei Vor liegen einer Gefahrensituation generiert wird, wobei die wenigstens eine erste Steu ereinrichtung (1 a; 1 b) dazu eingerichtet ist, automatisierte Prozesse des Fahrzeugs (F) zu steuern,
- der Nothalt-Befehl an wenigstens eine zweite Steuereinrichtung (2a; 2b) weiterge leitet wird, welche dazu eingerichtet ist, einen Antrieb (4) des Fahrzeugs (F) anzu steuern,
- der Nothalt-Befehl an eine dritte Steuereinrichtung (3) weitergeleitet wird, welche dazu eingerichtet ist, eine Lenkung (5) des Fahrzeugs (F) anzusteuern,
- der Antrieb (4) des Fahrzeugs (F) derart angesteuert wird, dass die Geschwindig keit des Fahrzeugs (F) auf 0km/h abgesenkt wird,
- die Lenkung (5) des Fahrzeugs (F) derart angesteuert wird, dass die Lenkung (5) des Fahrzeugs (F) den Zustand unmittelbar vor Eintritt der Gefahrensituation beibe hält.
2. Verfahren (V) zum Auslösen eines Nothalts eines Fahrzeugs (F), welches dazu eingerichtet ist, autonom zu fahren, wobei
- ein Nothalt-Befehl von wenigstens einer ersten Steuereinrichtung (1 a; 1 b) bei Vor liegen einer Gefahrensituation generiert wird, wobei die wenigstens eine erste Steu ereinrichtung (1 a; 1 b) dazu eingerichtet ist, automatisierte Prozesse des Fahrzeugs (F) zu steuern,
- der Nothalt-Befehl an wenigstens ein Relais (6a; 6b; 6c) weitergeleitet wird, welches dazu eingerichtet ist, eine Spannungsversorgung (8) des Fahrzeugs (F) anzusteuern,
- der Nothalt-Befehl an eine dritte Steuereinrichtung (3) weitergeleitet wird, welche dazu eingerichtet ist, eine Lenkung (5) des Fahrzeugs (F) anzusteuern,
- das wenigstens eine Relais (6a; 6b; 6c) derart angesteuert wird, dass die Ge schwindigkeit des Fahrzeugs (F) auf 0km/h abgesenkt wird, - die Lenkung (5) des Fahrzeugs (F) derart an gesteuert wird, dass die Lenkung (5) des Fahrzeugs (F) den Zustand unmittelbar vor Eintritt der Gefahrensituation beibe hält.
3. Verfahren (V) nach Anspruch 2, wobei der Nothalt- Befehl von der wenigstens ei nen ersten Steuereinrichtung (1 a; 1 b) über einen Safety-Controller (7) an das we nigstens eine Relais (6a; 6b; 6c) weitergeleitet wird, wobei in dem Safety-Controller eine Wahrheitswert-Tabelle hinterlegt ist, welche vor dem Weiterleiten des Nothalt- Befehls an das wenigstens eine Relais (6a; 6b; 6c) ausgewertet wird.
4. Verfahren (V) nach Anspruch 2 oder 3, wobei der Nothalt-Befehl von der wenigs tens einen ersten Steuereinrichtung (1a; 1 b) an wenigstens zwei Relais (6a; 6b; 6c) weitergeleitet wird.
5. Verfahren (V) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das Weiterleiten des Nothalt-Befehls mittels einer CAN-Botschaft erfolgt, die für jede erste Steuereinrich tung (1 a; 1 b) individuell ist.
6. Verfahren (V) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das Weiterleiten des Nothalt-Befehls mittels eines Rechteck-Signals erfolgt, wobei das Rechteck-Signal für jede erste Steuereinrichtung (1 a; 1 b) individuell ist.
7. Verfahren (V) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das Absenken der Geschwindigkeit des Fahrzeugs (F) in Abhängigkeit von der Gefahrensituation abge stuft erfolgt, wobei das die Geschwindigkeit umso schneller auf 0km/h reduziert wird je näher eine Gefahrenquelle räumlich an dem Fahrzeug (F) ist.
8. Erste Steuereinrichtung (1 a; 1 b) für ein Fahrzeug (F), wobei die erste Steuerein richtung (1 a; 1 b) verbindbar ist mit wenigstens einem Relais (6a; 6b; 6c), mit einem Safety-Controller (7), mit wenigstens einer zweiten Steuereinrichtung (2a; 2b), und mit einer dritten Steuereinrichtung (3), wobei die erste Steuereinrichtung (1 a; 1 b) Mit tel aufweist, um das Verfahren (V) nach einem der vorherigen Ansprüche durchzu führen.
9. Fahrzeug (F), aufweisend wenigstens eine erste Steuereinrichtung (1 a; 1 b) nach Anspruch 8, wenigstens eine zweite Steuereinrichtung (2a; 2b), und eine dritte Steu ereinrichtung (3), wobei die wenigstens eine erste Steuereinrichtung (1 a; 1 b) verbun den ist mit der wenigstens einen zweiten Steuereinrichtung (2a; 2b) und mit der drit ten Steuereinrichtung (3), wobei das Fahrzeug (F) elektrisch angetrieben ist und wo bei das Fahrzeug (F) dazu eingerichtet ist, autonom zu fahren.
10. Fahrzeug (F) nach Anspruch 9, wobei das Fahrzeug (F) wenigstens zwei Relais (6a; 6b; 6c) aufweist, wobei die erste Steuereinrichtung (1 a; 1 b) mit den Relais (6a; 6b; 6c) verbunden ist, so dass diese gleichzeitig angesteuert werden können, wobei die Relais (6a; 6b; 6c) in Serie geschaltet sind.
1 1 . Fahrzeug (F) nach Anspruch 9 oder 10, wobei das Fahrzeug (F) als ein Flurför derfahrzeug ausgeformt ist.
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