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Die Erfindung betrifft ein Verfahren und ein System zum Schalten eines Betriebsmodus für ein Fahrzeug.
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EP 3 129 274 B1 ist eine selektiv einsetzbare Steuerungsvorrichtung zum Ansteuern von Fahrzeugfunktionen beschrieben. In
DE 691 13 948 T2 ist ein Kraftfahrzeug mit einer extern betätigbaren Parkvorrichtung beschrieben. In
US 5 161 422 A ist ferner eine universelle Steuerung zum Ansteuern von einem Fahrzeuggetriebe beschrieben.
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In einem automatisierten Betrieb eines Fahrzeugs kann ein unsicherer Betriebszustand auftreten. Ein unsicherer Betriebszustand kann beispielsweise ein unerwünschtes Anfahren in einem nicht gewünschten Betriebsmodus sein. Ein derart unsicherer Betriebszustand kann eine Gefahr für sich in der Umgebung des Fahrzeugs aufhaltende Personen darstellen. Ein derart unsicherer Betriebszustand kann zudem einen Schaden an sich in der Umgebung des Fahrzeugs befindenden Objekten verursachen.
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Die Erfindung betrifft in einem Aspekt ein Verfahren zum Schalten eines Betriebsmodus für ein automatisiert betreibbares Fahrzeug. Die Schritte des Verfahrens werden in einem Schaltkreis des Fahrzeugs durchgeführt. Das Schalten des Betriebsmodus kann ein Anschalten, ein Abschalten und/oder ein Wählen des Betriebsmodus aufweisen.
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Das automatisiert betreibbare Fahrzeug kann als ein zumindest teil-autonom betreibbares Fahrzeug ausgebildet sein. Es kann auch als ein autonom fahrendes Fahrzeug ausgebildet sein. Bei dem Fahrzeug kann es sich um ein Flurförderfahrzeug handeln. In einem Beispiel ist das Fahrzeug ein Gabelstapler. Das Fahrzeug kann auch ein Nutzfahrzeug sein. In weiteren Beispielen ist das Fahrzeug ein Lastkraftwagen oder ein landwirtschaftliches Nutzfahrzeug. Das Fahrzeug kann ferner ein Arbeitsfahrzeug sein. Noch in einem weiteren Beispiel ist das Fahrzeug ein Baustellenfahrzeug.
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Der Betriebsmodus kann einen Steuermodus, einen Antriebsmodus und/oder einen Arbeitsmodus des automatisiert betreibbaren Fahrzeugs aufweisen. Der Schaltkreis des automatisiert betreibbaren Fahrzeugs kann einen Steuerkreis, einen Fahrantriebskreis und/oder einen Arbeitskreis des Fahrzeugs aufweisen. In einer Ausführungsform weist der Schaltkreis mindestens zwei verschiedene oder gleiche derartige (Strom-)Kreise auf.
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Ein Schritt des Verfahrens ist ein Bereitstellen von Energie für mindestens eine Fahrzeugkomponente in Abhängigkeit eines Verwendungszustands eines Betriebsmodussteckers. Die Fahrzeugkomponente kann ein Steuergerät beziehungsweise eine ECU, einen Sensor und/oder einen Aktor aufweisen. Bei der Fahrzeugkomponente kann es sich um eine Fahrantriebskomponente oder um eine Komponente eines Fahrerassistenzsystems handeln. Zum Betreiben der Fahrzeugkomponente kann diese mit der bereitgestellten Energie versorgt werden. Weist der Schaltkreis mindestens zwei Stromkreise auf, kann zumindest einer der Stromkreise mindestens eine Fahrzeugkomponente aufweisen.
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Der Verwendungszustand des Betriebsmodussteckers kann einen in dem Schaltkreis gesteckten Zustand und einen in dem Schaltkreis nicht gesteckten Zustand umfassen. Die Energie kann bereitgestellt werden, wenn der Betriebsmodusstecker den gesteckten Zustand aufweist. Die Fahrzeugkomponente kann dann mit Energie versorgt werden.
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Ein weiterer Schritt des Verfahrens ist ein Freigeben der bereitgestellten Energie für die mindestens eine Fahrzeugkomponente in Abhängigkeit einer Schaltposition eines Betriebsmodusschalters. Die mindestens eine Fahrzeugkomponente kann somit in Abhängigkeit des Verwendungszustands des Betriebsmodussteckers und der Schaltposition des Betriebsmodusschalters mit Energie versorgt werden. In einem Beispiel ist der Betriebsmodusschalter ein Drehschalter, beispielsweise ein Schlüsselschalter. Der Betriebsmodusschalter weist zum Auswählen eines Betriebsmodus aus mehr als zwei vordefinierten Betriebsmodi mehr als zwei Schaltpositionen auf. Die mindestens eine Fahrzeugkomponente kann so in einem von mindestens drei vordefinierten Betriebsmodi in Abhängigkeit des Verwendungszustands des Betriebsmodussteckers und der Schaltposition des Betriebsmodusschalters mit Energie versorgt werden.
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Im Rahmen der Erfindung kann ein Bestromen beziehungsweise Ansteuern von mindestens einer Fahrzeugkomponente des automatisiert betreibbaren Fahrzeugs doppelt abgesichert werden. Das Verfahren kann daher ein doppeltes Absichern eines Bestromens beziehungsweise Ansteuerns von der mindestens einen Fahrzeugkomponente aufweisen. Ein derart doppeltes Absichern kann durch den Betriebsmodusstecker und den Betriebsmodusschalter in dem Schaltkreis bereitgestellt werden, mit welchem die mindestens eine Fahrzeugkomponente bestromt beziehungsweise angesteuert werden kann. Der Betriebsmodusstecker und der Betriebsmodusschalter können hierfür zusammengeschaltet sein. Das Bestromen beziehungsweise Ansteuern der mindestens einen Fahrzeugkomponente kann durchgeführt werden, wenn der Verwendungszustand des Betriebsmodussteckers einem vordefinierten Verwendungszustand entspricht und die Schaltposition des Betriebsmodusschalters einer vordefinierten Schaltposition entspricht.
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Mit dem Verfahren kann somit in vorteilhafter Weise der Betrieb eines automatisiert betreibbaren Fahrzeugs effizienter und sicherer sein. Mit anderen Worten können so in der Umgebung des automatisiert betreibbaren Fahrzeugs Gefahren für Personen und Schäden an Objekten verringert werden. Durch das Verfahren kann hierfür ein Sicherheitskonzept bereitstellen, welches ein Schaltkonzept zum sicheren Betreiben des automatisiert betreibbaren Fahrzeugs in mindestens drei verschiedenen Betriebsmodi aufweisen kann. Das Schaltkonzept kann ein Abschaltkonzept zum sicheren Abschalten eines Betriebsmodus und/oder ein Anschaltkonzept zum sicheren Anschalten eines Betriebsmodus aufweisen.
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In einer Ausführungsform des Verfahrens weist der Schritt des Freigebens ein Feststellen einer Schaltposition des Betriebsmodusschalters und/oder ein Versorgen der mindestens einen Fahrzeugkomponente mit Energie in Abhängigkeit der bereitgestellten Energie auf. Das Versorgen mit Energie kann in Abhängigkeit des Verwendungszustands der Betriebsmodussteckers und/oder in Abhängigkeit der Schaltposition des Betriebsmodusschalters durchgeführt werden. Alternativ dazu kann der Schritt des Freigebens auch ohne einen Feststellungs- oder Prüfschritt hinsichtlich der Schaltposition, beispielsweise austomatisiert durchgeführt werden.
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Der Verwendungszustand des Betriebsmodussteckers weist eine Auswahl des Betriebsmodussteckers aus zwei in dem Schaltkreis austauschbar verwendbaren Betriebsmodussteckern zum Bereitstellen der Energie in dem Schaltkreis auf. Das Verfahren kann als einen weiteren Schritt ein Auswählen des Betriebsmodussteckers aus zwei in dem Schaltkreis austauschbar verwendbaren Betriebsmodussteckern zum Bereitstellen der Energie in dem Schaltkreis aufweisen. Der Schritt des Freigebens wird in Abhängigkeit eines Verwendungszustands des ausgewählten Betriebsmodussteckers durchgeführt. Die Schritte des Bereitstellens und Freigebens der Energie können so ferner in Abhängigkeit einer Verwendung beziehungsweise eines tatsächlichen Steckens eines ausgewählten Betriebsmodussteckers durchgeführt werden. Die mindestens eine Fahrzeugkomponente kann somit in Abhängigkeit des ausgewählten Betriebsmodussteckers mit Energie versorgt werden. Mindestens eine Fahrzeugkomponente kann somit in Abhängigkeit des ausgewählten Betriebsmodussteckers nicht mit Energie versorgt werden.
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In einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens weist der Schaltkreis einen Fahrantriebskreis auf. Der Schritt des Bereitstellens weist gemäß dieser Ausführungsform ein Bereitstellen von Energie in dem Fahrantriebskreis in Abhängigkeit des Verwendungszustands des Betriebsmodussteckers auf. In dem Fahrantriebskreis kann eine Fahrantriebskomponente, beispielsweise ein Fahrantriebssteuergerät, mit Energie versorgt werden. Die Fahrantriebskomponente kann ein Antriebssteuergerät und/oder ein Lenkungssteuergerät aufweisen. Die Fahrantriebskomponente kann somit in Abhängigkeit des Verwendungszustands des Betriebsmodussteckers mit Energie versorgt werden beziehungsweise der Fahrantriebskreis kann geschlossen sein.
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Der Betriebsmodusstecker kann ein ausgewählter Fahrantriebsstecker aus den zwei in dem Schaltkreis austauschbar verwendbaren Betriebsmodussteckern sein. In einem gesteckten Zustand des Fahrantriebssteckers kann die Fahrantriebskomponente bestromt beziehungsweise angesteuert werden. Das Fahrzeug kann so in vorteilhafter Weise in Abhängigkeit eines Verwendungszustands eines Fahrantriebssteckers in einen fahrbereiten Zustand versetzt werden. In einem gesteckten Zustand des Betriebsmodussteckers kann das Fahrzeug fahrbereit und in einem nicht gesteckten Zustand des Betriebsmodussteckers kann das Fahrzeug nicht fahrbereit sein.
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In einer Ausführungsform des Verfahrens weist dieses als einen weiteren in dem Schaltkreis des Fahrzeugs durchzuführenden Schritt ein Wandeln einer durch die bereitgestellte Energie bereitgestellte Spannung in eine niedrigere Spannung zum Versorgen der mindestens einen Fahrzeugkomponente mit Energie auf. Das Wandeln der bereitgestellten Spannung kann mit einem Spannungswandler in dem Schaltkreis durchgeführt werden. Zum Versorgen von mindestens einer weiteren Fahrzeugkomponente, neben der Fahrantriebskomponente, kann es erforderlich sein, eine im Vergleich zu einer Bordnetzspannung des Fahrzeugs zur Versorgung der Fahrantriebskomponente, eine niedrige Spannung für die mindestens eine weitere Fahrzeugkomponente bereitzustellen. Die niedrigere Spannung kann in einem weiteren Kreis, neben dem Fahrantriebskreis, benötigt werden. So kann beispielsweise eine Steuergerätespannung für mindestens ein Steuergerät als eine weitere Fahrzeugkomponente bereitgestellt werden. Das Wandeln kann nach dem Bereitstellen der Energie über den Betriebsmodusstecker und vor dem Freigeben der Energie über den Betriebsmodusschalter durchgeführt werden.
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In einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens weist der Schaltkreis einen Steuergerätekreis auf. Gemäß dieser Ausführungsform weist das Verfahren als einen weiteren in dem Schaltkreis des Fahrzeugs durchzuführenden Schritt ein Bestromen der mindestens einen Fahrzeugkomponente in dem Steuergerätekreis basierend auf der freigebenden Energie auf. Die mindestens eine Fahrzeugkomponente kann mindestens ein Steuergerät und/oder mindestens eine Komponente eines Fahrerassistenzsystems aufweisen. Das Bestromen kann ein Versorgen mit der bereitgesellte Energie aufweisen. Die Energie kann in dem Fahrantriebskreis durch Verwenden des Betriebsmodussteckers bereitgestellt werden und zum Bestromen der mindestens einen Fahrzeugkomponente in dem Steuergerätekreis durch den Betriebsmodusschalter freigegeben werden. Eine Energieversorgung einer Fahrzeugkomponente kann so in zwei Kreisen abgesichert sein.
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In einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens basiert der Schritt des Freigebens auf einem Auswählen eines Betriebsmodus aus einem automatisierten Betriebsmodus, einem nicht automatisierten Betriebsmodus und mindestens einem weiteren Sonderbetriebsmodus. Somit kann der Betrieb des automatisiert betreibbaren Fahrzeugs in mindestens drei verschiedenen Betriebsmodi mit dem Betriebsmodusstecker und dem Betriebsmodusschalter wie beschrieben doppelt abgesichert werden. Ein Bestromen beziehungsweise Ansteuern der mindestens einen Fahrzeugkomponente kann daher für drei verschiedene Betriebsmodi unterschiedlich durchgeführt werden. Verschiedene Fahrzeugkomponenten können so in Abhängigkeit des gewählten Betriebsmodus selektiv mit Energie versorgt werden.
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In einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens weist der mindestens eine weitere Sonderbetriebsmodus einen Demonstrationsmodus auf. Bei dem Demonstrationsmodus kann es sich um einen Messemodus zum Betreiben des automatisiert betreibbaren Fahrzeugs auf einer Messe handeln. Das Betreiben auf der Messe kann ein stationäres beziehungsweise nicht fahrendes Betreiben des Fahrzeugs aufweisen.
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Die zwei in dem Schaltkreis austauschbar verwendbaren Betriebsmodusstecker können den Fahrantriebsstecker und einen Messemodusstecker aufweisen. Der Betriebsmodusstecker kann so auch ein ausgewählter Messemodusstecker aus den zwei in dem Schaltkreis austauschbar verwendbaren Betriebsmodussteckern sein. In einem gesteckten Zustand des Messemodussteckers kann eine weitere Fahrantriebskomponente, beispielsweise ein weiteres Steuergerät, bestromt beziehungsweise angesteuert werden. Somit können nur ausgewählte Fahrzeugkomponenten mit Energie versorgt werden, welche für einen Messebetrieb des Fahrzeugs notwendig sind. Der Messebetrieb kann ein stationärer Betrieb und eine bestromte Fahrzeugkomponente eine hierfür notwendige stationäre Komponente sein.
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Der Fahrantriebsstecker und der Messemodusstecker können jeweils vier Anschlüsse aufweisen. Zwei Anschlüsse des Fahrantriebssteckers können ausgebildet sein den Fahrantriebskreis zu brücken während zwei entsprechende Anschlüsse des Messemodussteckers nicht ausgebildet sein können den Fahrantrieb zu brücken. Zwei andere Anschlüsse des Messemodussteckers können dagegen einen weiteren Kreis, beispielsweise den Steuergerätekreis, brücken.
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Das Fahrzeug kann so in vorteilhafter Weise in Abhängigkeit eines Verwendungszustands eines Fahrantriebssteckers in einen fahrbereiten Zustand versetzt werden. In einem gesteckten Zustand des Betriebsmodussteckers kann das Fahrzeug fahrbereit und in einem nicht gesteckten Zustand des Betriebsmodussteckers kann das Fahrzeug nicht fahrbereit sein.
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In einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens weist der mindestens eine Sonderbetriebsmodus einen Logging-Modus auf. In dem Logging-Modus können Messdaten durch mindestens eine Fahrzeugkomponente aufgezeichnet werden. Hierfür kann die mindestens eine Fahrzeugkomponente Sensorik zum Aufzeichnen der Messdaten aufweisen. Der Logging-Modus kann zum Vorbereiten des automatisieren Betriebsmodus ausgewählt werden.
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Der Betriebsmodusschalter weist mindestens drei Schaltpositionen auf, in welchen das Fahrzeug in mindestens drei verschiedenen Betriebsmodi betrieben werden kann. Der Betriebsmodusschalter kann somit über mindestens drei Anschlüsse in dem Schaltkreis eingelesen werden. In einer Ausführungsform weist der Betriebsmodusschalter nur vier Schaltpositionen auf. Der Betriebsmodusschalter kann dann nur vier Anschlüsse aufweisen. Der Betriebsmodusschalter kann ferner zum Trennen beziehungsweise Schalten einer Hauptantriebsquelle ausgebildet sein.
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Der Betriebsmodusschalter kann zudem über mindestens drei Anschlüsse in dem Schaltkreis eingelesen werden. Mit anderen Worten wird dabei jede Schaltposition des Betriebsmodusschalters über einen Anschluss codiert. Der Anschluss kann einen Pin des Betriebsmodusschalters aufweisen.
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In einer Schaltposition des Betriebsmodusschalters kann der automatisierte Betriebsmodus ausgewählt werden. In dem automatisierten Betriebsmodus kann sich das Fahrzeug in einem autonomen Betrieb befinden. Ein Fahrer kann in diesem Betriebsmodus nicht an Bord des Fahrzeugs sein. Mindestens eine Fahrzeugkomponente kann in diesem Betriebsmodus mit Energie versorgt werden, wenn neben der geschalteten Schaltposition der Betriebsmodusstecker in dem Schaltkreis gesteckt ist. Bei dem Betriebsmodusstecker kann es sich dabei um den Fahrantriebsstecker handeln. Die mindestens eine Fahrzeugkomponente kann in diesem Betriebsmodus mit Energie über den Spannungswandler versorgt werden.
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In einer weiteren, alternativen oder zusätzlichen Schaltposition des Betriebsmodusschalters kann der nicht automatisierte Betriebsmodus ausgewählt werden. In dem nicht automatisierten Betriebsmodus kann sich das Fahrzeug in einem Normalbetrieb befinden. In diesem Betriebsmodus kann sich ein Fahrer an Bord des Fahrzeugs befinden. Der Fahrer kann sich hierfür zwingend an Bord befinden, um das Fahrzeug in dem nicht automatisierten Betriebsmodus betreiben zu können. Mindestens eine Fahrzeugkomponente kann in diesem Betriebsmodus nicht mit Energie (über den Spannungswandler) versorgt werden.
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In einer weiteren, alternativen oder zusätzlichen Schaltposition des Betriebsmodusschalters kann der Demonstrationsmodus ausgewählt werden. In dem nicht Demonstrationsmodus kann sich das Fahrzeug in dem Messebetrieb beziehungsweise in dem Messemodus befinden. In diesem Betriebsmodus kann sich kein Fahrer an Bord befinden. Zudem kann in diesem Betriebsmodus die mindestens eine Fahrzeugkomponente in dem Schaltkreis nicht mit Energie versorgt werden. Anstelle dessen kann die mindestens eine Fahrzeugkomponente über eine externe Energiequelle mit Energie versorgt werden, wenn neben der geschalteten Schaltposition der Betriebsmodusstecker in dem Schaltkreis gesteckt ist. Bei dem Betriebsmodusstecker kann es sich dabei um einen Messemodusstecker handeln.
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In einer weiteren, alternativen oder zusätzlichen Schaltposition des Betriebsmodusschalters kann der Logging-Modus ausgewählt werden. In dem Logging-Modus kann sich das Fahrzeug in einem Datenaufzeichnungsmodus befinden. In diesem Betriebsmodus kann sich ein Fahrer an Bord befinden. Der Fahrer kann sich hierfür zwingend an Bord befinden, um das Fahrzeug in dem Logging-Modus betreiben zu können. Zudem kann in diesem Betriebsmodus die mindestens eine Fahrzeugkomponente in dem Schaltkreis mit Energie versorgt werden. Die mindestens eine Fahrzeugkomponente kann in diesem Betriebsmodus mit Energie über den Spannungswandler versorgt werden. In diesem Betriebsmodus können ferner die für den automatisierten Betriebsmodus notwendigen Steuergeräte mit Energie versorgt werden, um mit diesen Daten aufzuzeichnen.
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Die Erfindung bezieht sich in einem weiteren Aspekt auf ein System zum Schalten eines Betriebsmodus für ein automatisiert betreibbares Fahrzeug in einem Schaltkreis des automatisiert betreibbaren Fahrzeugs. Das System kann in einem vorhandenen Schaltkreis eines Fahrzeugs nachrüstbar sein.
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Das System weist eine mit zwei in dem Schaltkreis wechselbar steckbaren Betriebsmodussteckern kompatible Schnittstelle zum Bereitstellen von Energie für mindestens eine Fahrzeugkomponente auf. Die wechselbar steckbaren Betriebsmodusstecker können die austauschbar verwendbaren Betriebsmodusstecker sein. Die Energie kann in dem Schaltkreis bereitgestellt werden.
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Das System weist zudem einen Betriebsmodusschalter auf, welcher mehr als zwei Schaltpositionen zum Auswählen eines Betriebsmodus aus mehr als zwei vordefinierten Betriebsmodi aufweist. Der Betriebsmodusschalter ist zum Freigeben der mit der Schnittstelle bereitgestellten Energie in Abhängigkeit des ausgewählten Betriebsmodus ausgebildet. Die Energie kann in dem Schaltkreis freigegeben werden.
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In einer Ausführungsform des Systems ist mindestens einer der Betriebsmodusstecker als ein Brückenstecker zum Brücken eines Energieflusses in dem Schaltkreis ausgebildet. Der Brückenstecker kann vier Anschlüsse mit einer durchgängigen Position aufweisen. Zwei der vier Anschlüsse des Betriebsmodussteckers sind dann als Eingang und Ausgang zum Brücken des Energieflusses in dem Schaltkreis ausgebildet. Mit anderen Worten kann ein Pin beziehungsweise Anschluss des Brückensteckers eingangsseitig in den Schaltkreis schalten und ein weiterer Pin beziehungsweise ein weiterer Anschluss des Brückensteckers ausgangsseitig in den Schaltkreis schalten.
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Bei einem in dem Schaltkreis gesteckten Brückenstecker kann ein Antriebsstrangkreis des Fahrzeugs geschlossen sein. Ein Antriebsstrang des Fahrzeugs kann dann angetrieben werden, um mit dem Fahrzeug zu fahren. Bei einem in dem Schaltkreis nicht gesteckten Brückenstecker kann der Antriebsstrangkreis des Fahrzeugs getrennt sein.
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Der Antriebsstrang des Fahrzeugs kann so nicht angetrieben werden, um mit dem Fahrzeug nicht zu fahren. Das Fahrzeug kann somit bei (nicht) gestecktem Brückenstecker (nicht) fahrbereit sein.
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In einer weiteren Ausführungsform des Systems ist mindestens einer der Betriebsmodusstecker mit vier Anschlüssen ausgebildet, wobei zwei der vier Anschlüsse einen Fahrantriebskreis des Schaltkreises des Fahrzeugs und die zwei weiteren der vier Anschlüsse einem Steuergerätekreis des Schaltkreises zuordbar sind. Die Anschlüsse der wechselbar steckbaren Betriebsmodusstecker können hierfür unterschiedlich belegt sein.
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In einer weiteren Ausführungsform des Systems weisen die zwei Betriebsmodusstecker die gleiche Schnittstellengeometrie auf und unterscheiden sich in ihrer Anschlussbelegung. Die Schnittstelle und die wechselbar steckbaren Betriebsmodusstecker können kompatible Schnittstellengeometrien aufweisen. Die Schnittstelle kann in einem Beispiel eine weibliche Schnittstellengeometrie aufweisen, welche zu männlichen Schnittstellengeometrien der wechselbar steckbaren Betriebsmodusstecker kompatibel ist. Alternativ dazu kann die Schnittstelle in einem weiteren Beispiel eine männliche Schnittstellengeometrie aufweisen, welche zu weiblichen Schnittstellengeometrien der wechselbar steckbaren Betriebsmodusstecker kompatibel ist.
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Somit kann in dem System als eine Zwangsbedingung nur einer der wechselbar steckbaren Betriebsmodusstecker mit der Schnittstelle verbunden sein. Die Kompatibilität der Schnittstelle mit den Betriebsmodussteckern und die Zwangsbedingung kann eine mechanische Kompatibilität beziehungsweise eine mechanische Zwangsbedingung aufweisen, so dass nur ein einziger Betriebsmodusstecker gleichzeitig in dem System beziehungsweise in dem Schaltkreis gesteckt sein kann. Es wird somit in vorteilhafter Weise mit den nur alternativ steckbaren Betriebsmodussteckern eine mechanische Sicherheitslösung bereitgestellt. Ein derart doppeltes Schlüssel-Schloss-Prinzip kann einen sicheren Betrieb des automatisiert betreibbaren Fahrzeugs in mindestens drei Betriebsmodi verbessern.
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In einer weiteren Ausführungsform des Systems ist mindestens einer der Betriebsmodusstecker als ein Sicherheitsstecker ausgebildet. Der Sicherheitsstecker kann eine Steckerraste zum Einrasten des Betriebsmodussteckers in der Schnittstelle aufweisen. Alternativ oder zusätzlich kann der Sicherheitsstecker eine Verliersicherung zum Schützen eines Steckzustands in der Schnittstelle aufweisen. Derartige mechanische Zusatzmerkmale des Betriebsmodussteckers können den Betrieb eine Fahrzeugs mit dem System noch sicherer machen, um verschiedene Auswahlmöglichkeiten für die Betriebsmodi bereitzustellen.
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In einer weiteren Ausführungsform des Systems ist der Betriebsmodusschalter als ein Schlüsselschalter ausgebildet. Somit kann in vorteilhafter Weise ein Nutzerkreis derart eingeschränkt werden, dass mit verschiedenen Schlüsseln eine verschiedene Auswahl an mit einem jeweiligen Schlüssel auswählbaren Betriebsmodi zur Verfügung steht. Mit anderen Worten kann der Betriebsmodusstecker hierfür mit verschiedenen Schlüsseln schaltbar sein.
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In einer weiteren Ausführungsform des Systems weist dieses einen Spannungswandler auf. Der Spannungswandler ist in dem Schaltkreis seriell nach einem der Betriebsmodusstecker anordbar. Mit dem Spannungswandler kann so beispielsweise eine Bordnetzspannung, zum Beispiel 48V, in eine Steuergerätespannung, zum Beispiel 12V oder 24V, umgewandelt werden. Der Spannungswandler kann als ein Gleichspannungswandler ausgebildet sein. Durch eine serielle Anordnung des Spannungswandlers in dem Schaltkreis nach dem Betriebsmodusstecker kann somit eine Spannungsversorgung für die mindestens eine Fahrzeugkomponente in Abhängigkeit des Verwendungszustands des Betriebsmodussteckers aktiviert werden. Somit kann in vorteilhafter Weise eine unerwünschte Energieversorgung der mindestens einen Fahrzeugkomponente außerhalb eines der Betriebsmodi verhindert werden.
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In einer weiteren Ausführungsform des Systems weist dieses mindestens einen Not-Aus-Schalter und ein mit diesem zusammenwirkendes Sicherheitssteuergerät auf, welches in Abhängigkeit eines manuellen Betätigens von einem der mindestens einen Not-Aus-Schalter einen Not-Aus des Fahrzeugs herbeiführen kann. In Reaktion auf den Not-Aus-Befehl kann das Fahrzeug in einer Gefahrensituation oder zum Abwenden einer Gefahr so manuell in einen sicheren Zustand versetzt werden. Hierzu kann eine Energiezufuhr oder Stromzufuhr in dem Schaltkreis von einer Hauptantriebsquelle unterbrochen werden.
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Einer Energieversorgung des Sicherheitssteuergerät kann nicht von einer Schalterposition des Betriebsmodusschalters abhängig sein. So kann eine unabhängige beziehungsweise dauerhafte Versorgung des Sicherheitssteuergeräts sichergestellt sein, um einen Not-Aus unabhängig von einem gewählten Betriebsmodus mit dem mindestens einen Not-Aus-Schalter herbeizuführen. Alternativ oder zusätzlich kann auch ein Not-Aus-Sender und ein Not-Aus-Empfänger mit dem Sicherheitssteuergerät zusammenwirken.
- 1 zeigt einen Schaltkreis zur Erläuterung einer jeweiligen Ausführungsform des Verfahrens und des Systems zum Schalten eines Betriebsmodus.
- 2 zeigt ein Ablaufdiagramm mit Verfahrensschritten zum Erläutern des Verfahrens.
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In 1 ist ein Schaltkreis 100 gezeigt. Der Schaltkreis 100 ist als ein integraler Bestandteil eines Gesamtfahrzeugkonzepts eines in den Figuren nicht gezeigten Flurförderfahrzeugs ausgebildet. Der Schaltkreis 100 weist einen Fahrantriebskreis 80 des Flurförderfahrzeugs auf, welcher als ein 48V-Antriebsstrangkreis ausgebildet ist. Der Schaltkreis 100 weist zudem einen mit dem Fahrantriebskreis 80 verbundenen Steuergerätekreis 90 auf, welcher als ein 12V-Steuergeräteversorgungskreis ausgebildet ist. In einer weiteren Ausführungsform ist der Steuergerätekreis 90 als ein 24V-Steuergeräteversorgungskreis ausgebildet.
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In dem Schaltkreis 100 ist zwischen dem Fahrantriebskreis 80 und dem Steuergerätekreis 90 ein Betriebsmodusschalter 50 vorgesehen, welcher in einer Ausführungsform als ein Schlüsselschalter ausgebildet ist. Der Betriebsmodusschalter 50 ist in vier verschiedenen Schalterpositionen M1, M2, M3, M4 schaltbar, um das Flurförderfahrzeug in vier verschiedenen Betriebsmodi in Abhängigkeit von der gewählten Schalterposition M1, M2, M3, M4 zu betreiben.
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In einer ersten Schalterposition M1 des Betriebsmodusschalters 50 ist der Fahrantriebskreis 80 geschlossen, wenn ein seriell im Fahrantriebskreis 80 anordbarer Fahrantriebsstecker 110 gesteckt ist. Der Fahrantriebsstecker 110 weist vier Anschlüsse (nicht gezeigt) auf. Zwei der vier Anschlüsse sind dem Fahrantriebskreis 80 zugeordnet und als Eingang und Ausgang für den Fahrantriebskreis 80 ausgebildet, um diesen zu brücken. Die zwei weiteren Anschlüsse der vier Anschlüsse sind dem Steuergerätekreis 90 zugeordnet. Der Fahrantriebsstecker 110 fungiert somit in gestecktem Zustand als ein Brückenstecker zum Schließen des Fahrantriebskreises 80. Ein Fahrantrieb des Flurförderfahrzeugs wird von einem seriell im Fahrantriebskreis 80 angeordneten Antriebssteuergerät 74 freigegeben, wenn sich ein Fahrer auf dem Flurförderfahrzeug befindet. Das Antriebssteuergerät 74 weist ein Master-Steuergerät 74a und ein Slave-Steuergerät 74b auf.
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In der ersten Schalterposition M1 des Betriebsmodusschalters 50 ist eine Stromversorgung von Steuergeräten 130 im Steuergerätekreis 90 über einen seriell nach dem gesteckten Fahrantriebsstecker 110 in dem Fahrantriebskreis 80 angeordneten Spannungswandler 120, welcher als ein 48V/12V-Spannungswandler ausgebildet ist, unterbrochen. Handelt es sich bei dem Steuergerätekreis 90 um den 24V-Steuergeräteversorgungskreis, ist der Spannungswandler 120 als ein 48V/24V-Spannungswandler ausgebildet. Ist der Betriebsmodusschalter 50 in der ersten Schalterposition M1 geschaltet, ist das Flurförderfahrzeug in einem nicht automatisierten Fahrbetrieb, welcher einem Normalbetrieb entspricht, betreibbar. In dem nicht automatisierten Fahrbetrieb sind die Steuergeräte 130 im Steuergerätekreis 90 nicht bestromt beziehungsweise werden nicht angesteuert.
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In einer zweiten Schalterposition M2 des Betriebsmodusschalters 50 ist der Fahrantriebskreis 80 zwar schließbar, wenn der seriell im Fahrantriebskreis 80 anordbare Fahrantriebsstecker 110 gesteckt ist. Ein Fahrantrieb des Flurförderfahrzeugs wird jedoch von dem seriell im Fahrantriebskreis 80 angeordneten Antriebssteuergerät 74 nicht freigegeben beziehungsweise blockiert. Wie in der ersten Schalterposition M1 ist eine Stromversorgung von Steuergeräten 130 im Steuergerätekreis 90 auch in der zweiten Schalterposition M2 über den seriell nach dem gesteckten Fahrantriebsstecker 110 in dem Fahrantriebskreis 80 angeordneten Spannungswandler 120 unterbrochen.
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In der zweiten Schalterposition M2 werden Steuergeräte 130 des Steuergerätekreises 90 von einer externen Spannungsversorgung 91, welche als eine externe 12V-Spannungsversorgung ausgebildet ist, mit Spannung versorgt, wenn ein seriell im Fahrantriebskreis 80 anordbarer Messemodusstecker 140 gesteckt ist. In einer weiteren Ausführungsform handelt es sich bei der externen Spannungsversorgung 91 um eine externe 24V-Spannungsversorgung. Bei der externen Spannungsversorgung 91 handelt es sich in einer Ausführungsform um einen 220V/12V-Spannungswandler beziehungsweise um einen 220V/24V-Spannungswandler. Der Messemodusstecker 140 weist vier Anschlüsse (nicht gezeigt) auf. Zwei der vier Anschlüsse sind dem Steuergerätekreis 90 zugeordnet und als Eingang und Ausgang für den Steuergerätekreis 90 ausgebildet, um diesen zu brücken. Die zwei weiteren Anschlüsse der vier Anschlüsse sind zwar dem Fahrantriebskreis 80 zugeordnet, allerdings nicht als Eingang und Ausgang für den Fahrantriebskreis 80 ausgebildet, um diesen zu brücken. Ist der Betriebsmodusschalter 50 in der zweiten Schalterposition M2 geschaltet, ist das Flurförderfahrzeug in einem Messebetrieb betreibbar.
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In einer dritten Schalterposition M3 des Betriebsmodusschalters 50 ist der Fahrantriebskreis 80, wie in der ersten Schalterposition M1, geschlossen und freigegeben, wenn der seriell im Fahrantriebskreis 80 anordbare Fahrantriebsstecker 110 gesteckt ist. Ein Fahrantrieb des Flurförderfahrzeugs wird, wie in der ersten Schalterposition M1, von dem seriell im Fahrantriebskreis 80 angeordneten Antriebssteuergerät 74 freigegeben, wenn sich ein Fahrer auf dem Flurförderfahrzeug befindet.
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In der dritten Schalterposition M3 des Betriebsmodusschalters 50 werden Steuergeräte 130 im Steuergerätekreis 90 über den seriell nach dem gesteckten Fahrantriebsstecker 110 in dem Fahrantriebskreis 80 angeordneten Spannungswandler 120 mit Strom versorgt. Ist der Betriebsmodusschalter 50 in der dritten Schalterposition M3 geschaltet, ist das Flurförderfahrzeug in einem nicht automatisierten Fahrbetrieb, welcher einem Logging-Betrieb entspricht, betreibbar. Der Unterschied zum Normalbetrieb in der ersten Schalterposition M1 besteht darin, dass im Logging-Betrieb Messdaten für einen nachfolgenden automatisierten Betrieb des Flurförderfahrzeugs mit den ansteuerbaren Steuergeräten 130 erfassbar sind.
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In einer vierten Schalterposition M4 des Betriebsmodusschalters 50 ist der Fahrantriebskreis 80, wie in der ersten und der dritten Schalterposition M1, M3, geschlossen und freigegeben, wenn der seriell im Fahrantriebskreis 80 anordbare Fahrantriebsstecker 110 gesteckt ist.
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In der vierten Schalterposition M4 des Betriebsmodusschalters 50 werden Steuergeräte 130 im Steuergerätekreis 90 über den seriell nach dem gesteckten Fahrantriebsstecker 110 in dem Fahrantriebskreis 80 angeordneten Spannungswandler 120, wie in der dritten Schalterposition M3, mit Strom versorgt. Ist der Betriebsmodusschalter 50 in der vierten Schalterposition M4 geschaltet, ist das Flurförderfahrzeug in einem automatisierten Fahrbetrieb betreibbar. Der Unterschied zum Logging-Betrieb in der dritten Schalterposition M3 besteht darin, dass die im automatisierten Betrieb erfassbaren Messdaten für den automatisierten Betrieb des Flurförderfahrzeugs direkt verwendet werden. Auch in einem Logging-Betrieb erfasste Messdaten sind im automatisierten Betrieb des Flurförderfahrzeugs verwendbar.
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Der Fahrantriebskreis 80 weist in einem seriellen Pfad angeordnete Komponenten auf. Der Fahrantriebskreis 80 weist eine Fahrzeugbatterie 82 auf, welche als eine 48V-Fahrzeugbatterie ausgebildet ist. Die Fahrzeugbatterie 82 ist mit einem Schütz 40, welcher als ein 48V-Hauptschütz ausgebildet ist, und einem Zündschloss 42, welches mit einem Zündschlüssel betätigbar ist, in dem Fahrantriebskreis 80 seriell verbunden. Das Zündschloss 42 gibt den Fahrantriebskreis 80 frei, falls der Zündschlüssen im Zündschloss 42 gedreht beziehungsweise gesteckt wird. Das Zündschloss 42 trennt den Fahrantriebskreis 80, falls der Zündschlüssel im Zündschloss 42 zurückgedreht beziehungsweise gezogen wird.
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Der Schütz 40 ist zudem mit einem, von einem in den Figuren nicht gezeigten Nutzer betätigbaren, Not-Aus-Schalter 20, welcher als ein Hand-Not-Aus-Fahrzeugschalter ausgebildet ist, seriell verbunden. Der Schütz 40 trennt den Fahrantriebskreis 80, falls er in Reaktion auf den betätigten Not-Aus-Schalter 20 geöffnet worden ist. Der Schütz 40 ist ferner mit mindestens einem weiteren, von dem in den Figuren nicht gezeigten Nutzer betätigbaren, Not-Aus-Schalter 21 seriell verbunden. In einer Ausführungsform sind bis zu fünf weitere Not-Aus-Schalter 21 seriell verbunden. Der Schütz 40 trennt den Fahrantriebskreis 80 auch, falls er in Reaktion auf den betätigten mindestens einen weiteren Not-Aus-Schalter 21 geöffnet worden ist.
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Der Schaltkreis 100 weist zudem einen Not-Aus-Empfänger 12 auf, welcher mit einem Not-Aus-Befehl 2 funkbasiert von einem, von dem Nutzer betätigbaren, Not-Aus-Sender 10 aktivierbar ist. Der Not-Aus-Empfänger 12 ist mit dem Fahrantriebskreis 80 verbunden. Der Nutzer kann daher entweder den Not-Aus-Sender 10, den Not-Aus-Schalter 20 oder einen der weiteren Not-Aus-Schalter 21 betätigen um einen Not-Aus des Flurförderfahrzeugs herbeizuführen. In beiden Fällen wird der Fahrantriebskreis 80 über den Schütz 40 getrennt. Dadurch entfällt auch die Versorgung für Fahrzeugsteuergeräte, welche ein Lenkungssteuergerät 72 und das Antriebssteuergerät 74 aufweisen.
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Zudem ist in dem Schaltkreis 100 ein Sicherheitssteuergerät 60 vorgesehen, welches mit dem Not-Aus-Empfänger 12 und einem Sicherheitsrelais 30 verbunden ist. Das Sicherheitsrelais 30 trennt den Fahrantriebskreis 80, falls es in Reaktion auf den vom Not-Aus-Empfänger 12 empfangenen Not-Aus-Befehl 2 geöffnet ist. Ferner ist in dem Schaltkreis 100 ein Funktionssteuergerät 62 für nicht sicherheitsrelevante Funktionen vorgesehen, welches mit einem Funktionsrelais 32 verbunden ist. Wie das Sicherheitsrelais 30 trennt auch das Funktionsrelais 32 den Fahrantriebskreis 80, falls es in Reaktion auf einen nicht gezeigten Befehl des Funktionssteuergeräts 62 geöffnet ist. In einer Ausführungsform wird von dem Funktionssteuergerät 62 ein derartiger Befehl ausgegeben, wenn von diesem ein Hindernis erkannt worden ist und das Flurförderfahrzeug durch ein Trennen des Fahrantriebskreis 80 abgebremst werden soll.
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In dem Fahrantriebskreis 80 ist nach den zuvor beschriebenen Komponenten auch der gesteckte Fahrantriebsstecker 110 seriell vor dem Spannungswandler 120 angeordnet. Der Fahrantriebsstecker 110 weist als ein Brückenstecker mit einem gesteckten Zustand und einem nicht gesteckten Zustand zwei Steckzustände auf. Der Fahrantriebsstecker 110 weist optional eine Raste und/oder eine Verliersicherung (beide nicht gezeigt) zum sicheren Stecken des Fahrantriebssteckers 110 auf. Weiter ist in dem Fahrantriebskreis 80 nach dem gesteckten Fahrantriebsstecker 110 der Spannungswandler 120 seriell angeordnet. Dieser ist als ein 48V/12V-Spannungswandler oder ein 48V/24V-Spannungswandler ausgebildet, um die Steuergeräte 130 im Steuergerätekreis 90 mit einer entsprechend gewandelten 12V-Spannung oder 24-Spannung zu versorgen.
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Der Betriebsmodusschalter 50 ist über den Spannungswandler 120 mit dem Fahrantriebskreis 80 verbunden. Der Betriebsmodusschalter 50 weist neben den vier beschriebenen Schalterpositionen M1, M2, M3, M4 eine Relaislogik 52 auf, welche mit dem Antriebssteuergerät 74 und dem Sicherheitssteuergerät 60 zu deren Ansteuerung beziehungsweise Bestromung verbunden ist.
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Anstelle des Fahrantriebssteckers 110 ist der Messemodusstecker 140 seriell in dem Fahrantriebskreis 80 anordbar, wobei der Fahrantriebskreis 80 dann durch den Messemodusstecker 140 getrennt ist. Der Messemodusstecker 140 weist eine Messelogik 142 auf, welche mit den Steuergeräte 130 im Steuergerätekreis 90 verbunden ist. Ist der Messemodusstecker 140 gesteckt, werden ausgewählte Messemodus-Steuergeräte 92 aus den Steuergeräten 130 im Steuergerätekreis 90 von der externen Spannungsversorgung 91 mit Strom versorgt. Der Messemodusstecker 140 weist optional eine Raste und/oder eine Verliersicherung (beide nicht gezeigt) zum sicheren Stecken des Messemodussteckers 140 auf.
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In 2 ist ein Ablaufdiagramm mit Schritten S1 bis S4 eines Verfahren zum Schalten eines Betriebsmodus für ein automatisiert betreibbares Flurförderfahrzeug gezeigt.
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In einem ersten Schritt S1 wird eine Steckerauswahl durchgeführt. Dabei wird entweder der Fahrantriebsstecker 110 oder der Messemodusstecker 140 ausgewählt, welcher in dem in 1 gezeigten Schaltkreis 100 des Flurförderfahrzeugs, wie beschrieben, steckbar ist.
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In einem zweiten Schritt S2 wird eine Energiebereitstellung durchgeführt. Die Energie wird durch ein Stecken des in Schritt S1 ausgewählten Fahrantriebsstecker 110 oder Messemodusstecker 140 bereitgestellt. In einem dritten Schritt S3 wird eine Energiefreigabe durchgeführt. Hier wird der Betriebsmodusschalter 50 wie beschrieben in eine seiner Schaltpositionen M1, M2, M3, M4 auf dem Flurförderfahrzeug manuell geschaltet.
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In einem vierten Schritt S4 erfolgt eine automatisierte Betriebsmodusauswahl auf dem Flurförderfahrzeug. Die Betriebsmodusauswahl basiert darauf, ob der Fahrantriebsstecker 110 oder der Messemodusstecker 140 gesteckt ist und in welcher Schaltposition M1, M2, M3, M4 der Betriebsmodusstecker geschaltet ist.
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Bezugszeichenliste
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- 2
- Not-Aus-Befehl
- 10
- Not-Aus-Sender
- 12
- Not-Aus-Empfänger
- 20
- Not-Aus-Schalter
- 21
- weiterer Not-Aus-Schalter
- 30
- Sicherheitsrelais
- 32
- Funktionsrelais
- 40
- Schütz
- 42
- Zündschloss
- 50
- Betriebsmodusschalter
- 52
- Relaislogik
- 60
- Sicherheitssteuergerät
- 62
- Funktionssteuergerät
- 72
- Lenkungssteuergerät
- 74
- Antriebssteuergerät
- 74a
- Master-Steuergerät
- 74b
- Slave-Steuergerät
- 80
- Fahrantriebskreis
- 82
- Fahrzeugbatterie
- 90
- Steuergerätekreis
- 91
- externen Spannungsversorgung
- 100
- Schaltkreis
- 110
- Fahrantriebsstecker
- 120
- Spannungswandler
- 130
- Steuergeräten
- 140
- Messemodusstecker
- 142
- Messelogik
- M1
- erste Schalterposition
- M2
- zweite Schalterposition
- M3
- dritte Schalterposition
- M4
- vierte Schalterposition
- S1
- Steckerauswahl
- S2
- Energiebereitstellung
- S3
- Energiefreigabe
- S4
- Betriebsmodusauswahl