DE102019203208B4 - Method and system for operating mode selection - Google Patents
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Abstract
Verfahren zum Schalten eines Betriebsmodus für ein automatisiert betreibbares Fahrzeug, mit den in einem Schaltkreis (100) des Fahrzeugs durchzuführenden Schritten: Bereitstellen (S2) von Energie für mindestens eine Fahrzeugkomponente in Abhängigkeit eines Verwendungszustands eines Betriebsmodussteckers (110, 140), wobei der Verwendungszustand des Betriebsmodussteckers (110, 140) eine Auswahl des Betriebsmodussteckers (110, 140) aus zwei in dem Schaltkreis (100) austauschbar verwendbaren Betriebsmodussteckern (110, 140) aufweist, und Freigeben (S3) der bereitgestellten Energie für die mindestens eine Fahrzeugkomponente in Abhängigkeit einer Schaltposition eines Betriebsmodusschalters (50), welcher mehr als zwei Schaltpositionen (M1, M2, M3, M4) zum Auswählen (S4) eines Betriebsmodus aus mehr als zwei vordefinierten Betriebsmodi aufweist, wobei der Schritt des Freigebens (S3) zudem in Abhängigkeit eines Verwendungszustands des ausgewählten Betriebsmodussteckers (110, 140) durchgeführt wird. A method for switching an operating mode for an automatically operated vehicle, with the steps to be carried out in a circuit (100) of the vehicle: providing (S2) energy for at least one vehicle component as a function of a state of use of an operating mode plug (110, 140), the state of use of the Operating mode plug (110, 140) has a selection of the operating mode plug (110, 140) from two operating mode plugs (110, 140) that can be used interchangeably in the circuit (100), and enabling (S3) the energy provided for the at least one vehicle component as a function of a switching position an operating mode switch (50) which has more than two switch positions (M1, M2, M3, M4) for selecting (S4) an operating mode from more than two predefined operating modes, the step of enabling (S3) also depending on a usage state of the selected one Operating mode plug (110, 140) carried out w earth.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und ein System zum Schalten eines Betriebsmodus für ein Fahrzeug.The invention relates to a method and a system for switching an operating mode for a vehicle.
In
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.An unsafe operating state can occur in automated operation of a vehicle. An unsafe operating state can be, for example, an undesired start-up in an undesired operating mode. Such an unsafe operating state can pose a risk to people in the vicinity of the vehicle. Such an unsafe operating state can also cause damage to objects in the vicinity of the vehicle.
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.In one aspect, the invention relates to a method for switching an operating mode for a vehicle that can be operated in an automated manner. The steps of the method are carried out in a circuit of the vehicle. Switching the operating mode can include switching on, switching off and / or selecting the operating mode.
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.The vehicle that can be operated automatically can be designed as an at least partially autonomous vehicle. It can also be designed as an autonomously driving vehicle. The vehicle can be an industrial truck. In one example, the vehicle is a forklift. The vehicle can also be a utility vehicle. In further examples, the vehicle is a truck or an agricultural utility vehicle. The vehicle can also be a work vehicle. In yet another example, the vehicle is a construction vehicle.
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.The operating mode can have a control mode, a drive mode and / or a working mode of the automatically operated vehicle. The circuit of the automatically operated vehicle can have a control circuit, a traction drive circuit and / or a working circuit of the vehicle. In one embodiment, the circuit has at least two different or identical (current) circuits of this type.
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.One step of the method is providing energy for at least one vehicle component as a function of a usage state of an operating mode plug. The vehicle component can have a control unit or an ECU, a sensor and / or an actuator. The vehicle component can be a drive component or a component of a driver assistance system. To operate the vehicle component, it can be supplied with the energy provided. If the circuit has at least two circuits, at least one of the circuits can have at least one vehicle component.
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.The state of use of the operating mode plug can include a state that is plugged into the circuit and a state that is not plugged into the circuit. The energy can be provided when the operating mode plug is in the plugged-in state. The vehicle component can then be supplied with energy.
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.Another step of the method is releasing the energy provided for the at least one vehicle component as a function of a switching position of an operating mode switch. The at least one vehicle component can thus be supplied with energy as a function of the state of use of the operating mode plug and the switching position of the operating mode switch. In one example, the operating mode switch is a rotary switch, for example a key switch. The operating mode switch has more than two switch positions for selecting an operating mode from more than two predefined operating modes. The at least one vehicle component can thus be supplied with energy in one of at least three predefined operating modes depending on the state of use of the operating mode plug and the switching position of the operating mode switch.
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.Within the scope of the invention, the energization or activation of at least one vehicle component of the vehicle that can be operated automatically can be safeguarded twice. The method can therefore have a double safeguarding of an energization or activation of the at least one vehicle component. Such a double protection can be provided by the operating mode plug and the operating mode switch in the circuit with which the at least one vehicle component can be energized or controlled. The operating mode plug and the operating mode switch can be interconnected for this purpose. The energization or activation of the at least one vehicle component can be carried out when the state of use of the operating mode plug corresponds to a predefined state of use and the switching position of the operating mode switch corresponds to a predefined switching position.
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.With the method, the operation of a vehicle that can be operated automatically can thus advantageously be more efficient and safer. In other words, dangers to people and damage to objects in the vicinity of the vehicle that can be operated automatically can be reduced. The method can provide a safety concept for this purpose, which can have a switching concept for safely operating the automatically operated vehicle in at least three different operating modes. The switching concept can have a switch-off concept for safely switching off an operating mode and / or a switch-on concept for safely switching on an operating mode.
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.In one embodiment of the method, the step of enabling includes determining a switch position of the operating mode switch and / or supplying the at least one vehicle component with energy as a function of the energy provided. The supply of energy can be carried out as a function of the state of use of the operating mode plug and / or as a function of the switching position of the operating mode switch. As an alternative to this, the step of releasing can also be carried out without a determination or test step with regard to the switching position, for example in an automated manner.
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.The state of use of the operating mode plug includes a selection of the operating mode plug from two operating mode plugs which can be used interchangeably in the circuit for providing the energy in the circuit. As a further step, the method can include selecting the operating mode plug from two operating mode plugs which can be used interchangeably in the circuit for providing the energy in the circuit. The enabling step is carried out as a function of a state of use of the selected operating mode plug. The steps of providing and releasing the energy can thus also be carried out as a function of a use or an actual insertion of a selected operating mode plug. The at least one vehicle component can thus be supplied with energy as a function of the selected operating mode plug. At least one vehicle component can therefore not be supplied with energy depending on the selected operating mode plug.
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.In a further embodiment of the method, the circuit has a travel drive circuit. According to this embodiment, the step of providing includes providing energy in the travel drive circuit as a function of the state of use of the operating mode plug. A travel drive component, for example a travel drive control device, can be supplied with energy in the travel drive circuit. The travel drive component can have a drive control device and / or a steering control device. The traction drive component can thus be supplied with energy as a function of the state of use of the operating mode plug, or the traction drive circuit can be closed.
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.The operating mode plug can be a selected traction drive plug from the two operating mode plugs which can be used interchangeably in the circuit. When the traction drive connector is plugged in, the traction drive component can be energized or controlled. The vehicle can thus advantageously be put into a ready-to-drive state as a function of a state of use of a traction drive plug. When the operating mode plug is plugged in, the vehicle can be ready to drive and when the operating mode plug is not plugged in, the vehicle can not be ready to drive.
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.In one embodiment of the method, this has as a further step to be carried out in the circuit of the vehicle, converting a voltage provided by the energy provided into a lower voltage for supplying the at least one vehicle component with energy. The voltage provided can be converted with a voltage converter in the circuit. In order to supply at least one further vehicle component, in addition to the traction drive component, it may be necessary to provide a low voltage for the at least one further vehicle component compared to an on-board network voltage of the vehicle for supplying the traction drive component. The lower voltage can be required in a further circuit, in addition to the traction drive circuit. For example, a control device voltage can be provided for at least one control device as a further vehicle component. The conversion can be carried out after the energy has been provided via the operating mode plug and before the energy is released via the operating mode switch.
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.In a further embodiment of the method, the circuit has a control device circuit. According to this embodiment, the method has, as a further step to be carried out in the circuit of the vehicle, energizing the at least one vehicle component in the control device circuit based on the releasing energy. The at least one vehicle component can have at least one control device and / or at least one component of a driver assistance system. The energization can supply with the provided energy exhibit. The energy can be provided in the traction drive circuit by using the operating mode plug and released for energizing the at least one vehicle component in the control device circuit by the operating mode switch. An energy supply for a vehicle component can thus be secured in two circles.
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.In a further embodiment of the method, the enabling step is based on selecting an operating mode from an automated operating mode, a non-automated operating mode and at least one further special operating mode. The operation of the vehicle that can be operated automatically can thus be secured twice as described in at least three different operating modes with the operating mode plug and the operating mode switch. Energizing or driving the at least one vehicle component can therefore be carried out differently for three different operating modes. Different vehicle components can be selectively supplied with energy depending on the selected operating mode.
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.In a further embodiment of the method, the at least one further special operating mode has a demonstration mode. The demonstration mode can be a trade fair mode for operating the automatically operated vehicle at a trade fair. Operation at the trade fair can include stationary or non-moving operation of the vehicle.
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.The two operating mode plugs which can be used interchangeably in the circuit can have the traction drive plug and a measuring mode plug. The operating mode plug can thus also be a selected measurement mode plug from the two operating mode plugs that can be used interchangeably in the circuit. When the trade fair mode plug is plugged in, a further travel drive component, for example a further control device, can be energized or controlled. This means that only selected vehicle components can be supplied with energy that are necessary for the vehicle to run at a trade fair. The trade fair operation can be a stationary operation and an energized vehicle component can be a stationary component necessary for this.
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. The traction drive connector and the fair mode connector can each have four connections. Two connections of the traction drive plug can be designed to bridge the traction drive circuit, while two corresponding connections of the fair mode plug cannot be designed to bridge the traction drive. Two other connections of the trade fair mode plug, on the other hand, can bridge another circuit, for example the control device circuit.
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.The vehicle can thus advantageously be put into a ready-to-drive state as a function of a state of use of a traction drive plug. When the operating mode plug is plugged in, the vehicle can be ready to drive and when the operating mode plug is not plugged in, the vehicle can not be ready to drive.
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.In a further embodiment of the method, the at least one special operating mode has a logging mode. In the logging mode, measurement data can be recorded by at least one vehicle component. For this purpose, the at least one vehicle component can have sensors for recording the measurement data. The logging mode can be selected to prepare for the automated operating mode.
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.The operating mode switch has at least three switching positions in which the vehicle can be operated in at least three different operating modes. The operating mode switch can thus be read in via at least three connections in the circuit. In one embodiment, the operating mode switch has only four switch positions. The operating mode switch can then only have four connections. The operating mode switch can also be designed for disconnecting or switching a main drive source.
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.The operating mode switch can also be read in via at least three connections in the circuit. In other words, each switching position of the operating mode switch is coded via a connection. The connection can have a pin of the operating mode switch.
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.The automated operating mode can be selected in a switching position of the operating mode switch. In the automated operating mode, the vehicle can be in an autonomous mode. A driver cannot be on board the vehicle in this operating mode. At least one vehicle component can be supplied with energy in this operating mode if the operating mode plug is plugged into the circuit in addition to the switched switch position. The operating mode plug can be the traction drive plug. The at least one vehicle component can be supplied with energy via the voltage converter in this operating mode.
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.The non-automated operating mode can be selected in a further, alternative or additional switch position of the operating mode switch. In the non-automated operating mode, the vehicle can be in normal operation. In this operating mode, a driver can be on board the vehicle. The driver must be on board for this in order to be able to operate the vehicle in the non-automated operating mode. At least one vehicle component cannot be supplied with energy (via the voltage converter) in this operating mode.
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.The demonstration mode can be selected in a further, alternative or additional switch position of the operating mode switch. In the non-demonstration mode, the vehicle can be in exhibition mode or in exhibition mode. In this operating mode, no driver can be on board. In addition, the at least one vehicle component in the circuit cannot be supplied with energy in this operating mode. Instead, the at least one vehicle component can be supplied with energy via an external energy source if the operating mode plug is plugged into the circuit in addition to the switched switch position. The operating mode plug can be a trade fair mode plug.
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.The logging mode can be selected in a further, alternative or additional switch position of the operating mode switch. In the logging mode, the vehicle can be in a data recording mode. A driver can be on board in this operating mode. The driver must be on board for this in order to be able to operate the vehicle in the logging mode. In addition, the at least one vehicle component in the circuit can be supplied with energy in this operating mode. The at least one vehicle component can be supplied with energy via the voltage converter in this operating mode. In this operating mode, the control devices required for the automated operating mode can also be supplied with energy in order to record with this data.
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.In a further aspect, the invention relates to a system for switching an operating mode for an automatically operated vehicle in a circuit of the automatically operated vehicle. The system can be retrofitted in an existing circuit of a vehicle.
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.The system has an interface, which is compatible with two operating mode plugs that can be plugged in the circuit in a replaceable manner, for providing energy for at least one vehicle component. The interchangeably pluggable operating mode plugs can be the interchangeably usable operating mode plugs. The energy can be provided in the circuit.
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.The system also has an operating mode switch which has more than two switch positions for selecting an operating mode from more than two predefined operating modes. The operating mode switch is designed to enable the energy provided by the interface as a function of the selected operating mode. The energy can be released in the circuit.
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.In one embodiment of the system, at least one of the operating mode plugs is designed as a bridging plug for bridging an energy flow in the circuit. The bridging plug can have four connections with a continuous position. Two of the four connections of the operating mode plug are then designed as input and output for bridging the flow of energy in the circuit. In other words, a pin or connection of the bridge plug can switch into the circuit on the input side and a further pin or a further connection of the bridge plug can switch into the circuit on the output side.
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. With a jumper plug inserted in the circuit, a drive train circuit of the vehicle can be closed. A drive train of the vehicle can then be propelled to drive the vehicle. If a jumper plug is not inserted in the circuit, the drive train circuit of the vehicle can be disconnected.
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.The drive train of the vehicle cannot be driven so as not to drive the vehicle. The vehicle can therefore (not) be ready to drive when the jumper plug is (not) inserted.
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.In a further embodiment of the system, at least one of the operating mode plugs is designed with four connections, two of the four connections being assignable to a traction drive circuit of the circuit of the vehicle and the other two of the four connections being assignable to a control device circuit of the circuit. The connections of the exchangeable plug-in operating mode plugs can be assigned differently for this purpose.
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.In a further embodiment of the system, the two operating mode plugs have the same interface geometry and differ in their pin assignment. The interface and the interchangeably pluggable operating mode plugs can have compatible interface geometries. In one example, the interface can be a have female interface geometry which is compatible with male interface geometries of the interchangeable plug-in operating mode plugs. As an alternative to this, in a further example, the interface can have a male interface geometry which is compatible with female interface geometries of the exchangeable plug-in operating mode plugs.
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.Thus, in the system, as a constraint, only one of the interchangeable plug-in operating mode plugs can be connected to the interface. The compatibility of the interface with the operating mode plugs and the constraint can have a mechanical compatibility or a mechanical constraint, so that only a single operating mode plug can be plugged into the system or in the circuit at the same time. A mechanical safety solution is thus advantageously provided with the operating mode plugs that can only be plugged in as an alternative. Such a double key-lock principle can improve secure operation of the automatically operated vehicle in at least three operating modes.
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.In a further embodiment of the system, at least one of the operating mode plugs is designed as a safety plug. The safety plug can have a plug latch for latching the operating mode plug into the interface. As an alternative or in addition, the safety plug can have an anti-loss device to protect a plugged-in state in the interface. Such mechanical additional features of the operating mode plug can make the operation of a vehicle with the system even safer, in order to provide various selection options for the operating modes.
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.In a further embodiment of the system, the operating mode switch is designed as a key switch. In this way, a group of users can advantageously be restricted in such a way that a different selection of operating modes that can be selected with a respective key is available with different keys. In other words, the operating mode plug can be switched with different keys for this purpose.
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.In a further embodiment of the system, it has a voltage converter. The voltage converter can be arranged in series in the circuit after one of the operating mode plugs. With the voltage converter, for example, a vehicle electrical system voltage, for example 48V, can be converted into a control unit voltage, for example 12V or 24V. The voltage converter can be designed as a DC voltage converter. By arranging the voltage converter in series in the circuit after the operating mode plug, a voltage supply for the at least one vehicle component can thus be activated as a function of the state of use of the operating mode plug. An undesired energy supply to the at least one vehicle component outside of one of the operating modes can thus be prevented in an advantageous manner.
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.In a further embodiment of the system, the latter has at least one emergency stop switch and a safety control device which interacts with it and which can bring about an emergency stop of the vehicle as a function of manual actuation of one of the at least one emergency stop switch. In response to the emergency stop command, the vehicle can be manually put into a safe state in a dangerous situation or to avert a danger. For this purpose, a power supply or power supply in the circuit can be interrupted by a main drive source.
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.
-
1 shows a circuit for explaining a respective embodiment of the method and the system for switching an operating mode. -
2 shows a flow chart with method steps for explaining the method.
In
In dem Schaltkreis
In einer ersten Schalterposition
In der ersten Schalterposition
In einer zweiten Schalterposition
In der zweiten Schalterposition
In einer dritten Schalterposition
In der dritten Schalterposition
In einer vierten Schalterposition
In der vierten Schalterposition
Der Fahrantriebskreis
Der Schütz
Der Schaltkreis
Zudem ist in dem Schaltkreis
In dem Fahrantriebskreis
Der Betriebsmodusschalter
Anstelle des Fahrantriebssteckers
In
In einem ersten Schritt
In einem zweiten Schritt
In einem vierten Schritt
BezugszeichenlisteList of reference symbols
- 22
- Not-Aus-BefehlEmergency stop command
- 1010
- Not-Aus-SenderEmergency stop transmitter
- 1212th
- Not-Aus-EmpfängerEmergency stop receiver
- 2020th
- Not-Aus-SchalterEmergency switch
- 2121
- weiterer Not-Aus-Schalterfurther emergency stop switch
- 3030th
- SicherheitsrelaisSafety relay
- 3232
- FunktionsrelaisFunction relay
- 4040
- SchützContactor
- 4242
- ZündschlossIgnition lock
- 5050
- BetriebsmodusschalterOperating mode switch
- 5252
- RelaislogikRelay logic
- 6060
- SicherheitssteuergerätSafety control unit
- 6262
- FunktionssteuergerätFunction control unit
- 7272
- LenkungssteuergerätSteering control unit
- 7474
- AntriebssteuergerätDrive control unit
- 74a74a
- Master-SteuergerätMaster control unit
- 74b74b
- Slave-SteuergerätSlave control unit
- 8080
- FahrantriebskreisTraction drive circuit
- 8282
- FahrzeugbatterieVehicle battery
- 9090
- SteuergerätekreisControl unit circuit
- 9191
- externen Spannungsversorgungexternal power supply
- 100100
- SchaltkreisCircuit
- 110110
- FahrantriebssteckerTraction drive plug
- 120120
- SpannungswandlerVoltage converter
- 130130
- SteuergerätenControl devices
- 140140
- MessemodussteckerTrade fair mode plug
- 142142
- MesselogikTrade fair logic
- M1M1
- erste Schalterpositionfirst switch position
- M2M2
- zweite Schalterpositionsecond switch position
- M3M3
- dritte Schalterpositionthird switch position
- M4M4
- vierte Schalterpositionfourth switch position
- S1S1
- SteckerauswahlConnector selection
- S2S2
- EnergiebereitstellungEnergy supply
- S3S3
- EnergiefreigabeEnergy release
- S4S4
- BetriebsmodusauswahlOperating mode selection
Claims (14)
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- 2020-03-03 WO PCT/EP2020/055553 patent/WO2020182539A1/en not_active Ceased
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2020182539A1 (en) | 2020-09-17 |
| DE102019203208A1 (en) | 2020-09-10 |
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