WO2019201594A1 - Method and control device for switching off a main drive source of an autonomously driving vehicle - Google Patents
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- B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
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- B60W50/00—Details of control systems for road vehicle drive control not related to the control of a particular sub-unit, e.g. process diagnostic or vehicle driver interfaces
- B60W50/08—Interaction between the driver and the control system
- B60W50/12—Limiting control by the driver depending on vehicle state, e.g. interlocking means for the control input for preventing unsafe operation
Definitions
- the invention relates to a method and a control device for switching off a main drive source of an autonomously running vehicle based on an emergency stop command.
- An emergency stop transmitted to an autonomously driving vehicle serves to quickly put the vehicle in a safe state in a dangerous situation or in an unsafe operating state.
- a dangerous situation can be an imminent collision or an imminent accident.
- An unsafe operating state can be, for example, an undesired start-up or driving in an undesired direction of travel. Such a hazard or operating condition may be due to a software error or a hardware failure.
- DE 10 2016 004 198 A1 describes an emergency command device for a tractor which, in response to a voice command, generates an emergency stop command for switching off a drive movement of the tractor.
- the present invention relates to a method for switching off a main drive source of an autonomous vehicle.
- the main drive source of the autonomously moving vehicle may be a main electric drive source, wherein the autonomous vehicle may have an electric drive and an electric motor.
- the main drive source can also be a drive source of a hybrid drive system, with such a hybrid vehicle traveling in hybrid mode having a hybrid drive with an electric motor and an internal combustion engine may have.
- the main drive source of the autonomously driving vehicle may also be a conventional internal combustion engine.
- As an energy source or energy storage for one of these autonomous vehicles at least one accumulator or at least one battery or a fuel tank can be provided on the autonomously driving vehicle.
- the autonomously driving vehicle may be, for example, an autonomous industrial truck which may be designed as an autonomously moving or following electrically driven forklift.
- An autonomous operation of one of these vehicles can be partially autonomous (up to level 2) or autonomous (from level 3).
- the autonomous vehicle may also be described as an autonomously operating machine, as an autonomously operating agricultural machine, as an autonomously operating forest machine, as an autonomously driving commercial vehicle, for example an autonomously driving lorry (LKW), or as an autonomous vehicle be driving car (PKW) trained.
- LKW autonomously driving lorry
- PKW autonomous vehicle be driving car
- One of these autonomously driving vehicles may be a vehicle that can drive, steer and / or park without the influence of a human driver.
- the emergency stop command can cause an emergency stop of the autonomous vehicle.
- the autonomous vehicle may quickly be placed in a safe state in a hazardous situation or to avert a hazard.
- a power supply or power supply from the main drive source can be interrupted.
- the safe state may include slowing down the vehicle, stopping the vehicle, and / or stopping work done by the autonomous vehicle.
- a work task for example a lifting and / or lowering of a load, can be stopped.
- the vehicle may include a brake system, which is automatically active when the power supply or power supply, ie in the de-energized state, is interrupted.
- the brake system can be formed, for example, as a normally closed multi-disc brake.
- Another method step is a transmission of the generated emergency stop command to the autonomously driving vehicle.
- the transmission of the emergency stop command may include communicating or transmitting the emergency stop command from a user of the autonomously running vehicle to the autonomously driving vehicle.
- the command can also mean a signal or a message. This can be a radio signal.
- Yet another method step is disconnecting the vehicle drive of the autonomous vehicle from the main drive source in response to the transmitted emergency stop command and in response to logic.
- the disconnection of the vehicle drive may include disconnecting a connection to the vehicle drive or disabling the vehicle drive.
- the separation can also be referred to as a cap.
- the reaction can be understood to mean a reaction as a result of the running of the vehicle drive.
- the disconnection of the vehicle drive from the main drive source has the result that the autonomously driving vehicle or its drive is no longer supplied with energy or power from the main drive source.
- logic can be understood to mean any predefined logical system which defines at least one decision criterion for disconnecting the vehicle drive of the autonomously running vehicle from the main drive source in response to the transmitted emergency stop command.
- the decision criteria may be criteria for performing the separation, which may depend on vehicle-specific parameters or external parameters.
- the external parameters may be real parameters, for example environmental influences, environment-based parameters or parameters relating to a human-vehicle interaction.
- the external parameters can also be abstract parameters or fictitious parameters, for example related to potential dangerous situations.
- any classical logic that has at least one semantic condition can be used as logic.
- the logic may comprise a logical method or comprise non-classical logic.
- non-classical logic for example, multi-valued logic or fuzzy logic may be used.
- the invention thus provides a safety concept for autonomously driving vehicles, which links an emergency stop command to at least one further decision criterion, which co-decisions the actual execution of the emergency stop.
- a decision criterion any predefined or from a driving situation resulting logical criterion can be provided, which can decide on a really necessary emergency stop. This can advantageously avoid unnecessary emergency stop.
- the invention is based on the finding that in order to prevent accidents or collisions involving the autonomously driving vehicle, it may not be sufficient to merely perform an emergency stop, since the emergency stop itself can trigger a new danger situation if the need arises - Was not necessary to avert a potential danger situation or the danger situation did not exist at all.
- a concept of the invention is therefore that unsafe operating conditions, for example an undesired start of the autonomously driving vehicle or a driving of the autonomously driving vehicle in an undesired direction, be prevented by an emergency stop command depending on a is executed for this deposited logic.
- This can be advantageous since the autonomous vehicle can respond flexibly and flexibly to a recognized dangerous situation. Abrupt deceleration until the vehicle stops can thus not be the only consequence of the emergency stop command, but ignoring the emergency stop command can also be triggered as a logical consequence. This can be advantageous since accidents can be minimized by an unfounded emergency stop command.
- critical situations can still be identified and corresponding countermeasures initiated.
- Another related concept of the invention may be seen as intervening in response to the emergency stop command by disconnecting the vehicle propulsion of the autonomous vehicle from the main propulsion source directly and directly to the vehicle's main driveline in response to the logic can.
- the entire vehicle and / or the tools provided and driven on it can be shut down.
- the logic is stored in a truth table.
- the truth table which can also be referred to as a truth table, can have a tabular list of a truth value course of a logical statement.
- the truth table may be used to define truth functions based on vehicle-specific or vehicle-environment-based parameters that may include performing or not executing, or enabling or disabling receiving an emergency stop command as a function value.
- a vehicle-specific parameter for example, an operating mode, a drive mode or a working mode of the autonomously driving vehicle can be provided.
- a vehicle-environment-based parameter for example, an environment situation, a residence area of the vehicle or a time window can be provided.
- Such parameters can be logically linked together in the truth table with at least one AND / OR link or NAND / NOR link.
- the provision of a truth table as logic has the advantage that a complex decision criterion can be defined which can take into account a large number of different parameters.
- a further embodiment has as a method step a tactile actuation of an emergency stop transmitter for generating and wireless transmission of the emergency stop command.
- An emergency stop remote control held by a user, an observer or a supervisor of the autonomous vehicle, may include the emergency stop transmitter for generating the emergency stop command.
- the tactile actuation of the emergency stop transmitter may be a manual pressing, touching or movement of an emergency stop switch, an emergency stop button or other emergency stop control by the user.
- a tactile triggering of the emergency stop command has the advantage that a user can react so quickly to a danger situation recognized by him and the emergency stop decision can be handed over to the additional logical decision. Alternatively or additionally, it is also possible to provide a visual or acoustic actuation of the emergency stop transmitter.
- a further embodiment has as a method step a tactile actuation of an emergency stop switch for generating and transmitting the emergency stop command.
- the emergency stop switch may be provided on the autonomous vehicle itself.
- the emergency stop switch can be colored in the signal colors yellow and red in a known manner.
- the emergency stop switch can lock after it has been actuated. Thereafter, the emergency stop switch, which may also be referred to as an emergency stop actuator, manually or with a tool by turning the emergency stop switch or its withdrawal are returned to its original position.
- the vehicle drive of the autonomously moving vehicle has an electric drive.
- the electric drive can have a 48V vehicle electrical system.
- the electric drive may further comprise an electric motor, a transmission and a battery or a battery as a power supply.
- Applying the method to an electrically powered autonomous vehicle is advantageous because a main electric drive source can be easily disconnected by opening a switch.
- a switch may be a relay or a contactor.
- the disconnection of the vehicle drive takes place by disconnecting a safety relay or relay.
- the safety relay may be any electrical switching device which is designed to disconnect the drive of the autonomous vehicle.
- the relay may be a remote-operated switch, which essentially has two switching positions.
- the relay may be located between the vehicle's main drive source and vehicle components driven by it to disconnect or shut off the vehicle's main drivetrain. Such a relay, which only switches if the logic permits, can increase the safety of the autonomously operated vehicle.
- the disconnection of the vehicle drive takes place by disconnecting a contactor.
- the contactor may be provided as an alternative or in addition to the safety relay.
- the contactor or contactor may be an electrical or electronic be magnetically actuated switch, which can be arranged between the main drive source of the vehicle and driven by this vehicle components.
- the contactor may be a main contactor which can disconnect a 48V supply circuit.
- the contactor can be arranged serially, that is, based on only one data line. Such a contactor, which only switches if the logic permits, can further increase the safety of the autonomously operated vehicle.
- the logic takes into account at least two modes of operation of the autonomous vehicle, the at least two modes of operation having at least one autonomous mode of the vehicle and a non-autonomous mode of the vehicle.
- Drive modes for example those of a hybrid vehicle, or operating modes, for example the use of various tools present on an autonomous vehicle, can also be provided as operating modes.
- any number or combination of operating modes can be logically taken into account, for example, a maximum of four operating modes can be logically linked to one another, which describe a decision criterion for separating the main drive source.
- the emergency stop command can only disconnect the main drive source if a particular tool is in use or if the tool carries a load.
- the operating mode may be temporarily or permanently set in a predefined manner or manually.
- execution of the emergency stop command can be activated, deactivated or blocked.
- the logic may include as a decision criterion that the execution of the emergency stop command and the disconnection of the main drive source is then performed if the autonomous mode of operation and / or if the non-autonomous mode of operation is present.
- a decision criterion that the execution of the emergency stop command and the disconnection of the main drive source is then performed if the autonomous mode of operation and / or if the non-autonomous mode of operation is present.
- At least one operating mode of the at least two operating modes of the autonomously driving vehicle can be selected by actuating an operating mode switch.
- the operating mode switch can be provided on the vehicle or in a user environment of the vehicle user spatially separate from the vehicle, which can determine by actuating one of the operating modes of the autonomously driving vehicle.
- autonomous operating mode an external default to an accelerator pedal or a steering angle can be made.
- a status of a seat switch can also be ignored as a decision criterion.
- Manual driving can also be prevented by over-steering or accelerating can only be permitted up to a limit.
- a speed limit can be active.
- an accelerator pedal or a steering angle can be actuated or selected by a driver.
- a status of a seat switch can also be processed as a decision criterion.
- the vehicle that is electrically drivable, or at least one component of the vehicle that is electrically drivable continues to be supplied with power from an external source.
- the embodiment may, for example, in a fair or fair mode of the autonomously moving vehicle in which the vehicle can be in a demonstration mode or demonstration mode, for example as a mere device carrier.
- a driving or operating tools of the vehicle to a reduced extent or not at all be provided.
- the embodiment is advantageous since, as a function of a certain operating mode, disconnection due to an emergency stop command can remain ineffective. This may be explicitly desired, as a result of which the emergency-stop command, in other words, can deliberately go nowhere.
- the logic takes into account a mode of operation of the autonomous vehicle that includes a measurement operation of the autonomous vehicle.
- the fair mode or the demonstration mode can be switched, for example, with a magnetic switch, which is advantageous due to its safety functionality.
- the modes may alternatively or additionally be taken into account analogously to the non-autonomous operating mode of the vehicle.
- the autonomous vehicle In the exhibition mode, the autonomous vehicle can be separately supplied with energy by means of a 12V power supply. This is advantageous, since such a further, third mode can be taken into account in which, for example, the selected operating mode can be continued despite an emergency stop command.
- a further embodiment has, as a method step, a communication of a signal for monitoring a data transmission between an observer and the autonomously driving vehicle.
- the signal may be a known alive bit.
- the signal may be provided for monitoring a radio link, wherein the transmission of the generated emergency stop command to the autonomously running vehicle may be radio-based.
- Continuously or permanently transmitting the "alive bit" or toggle bit between external vehicle access, for example via a CAN radio adapter may provide additional security functionality. If the communication of the signal is disturbed or interrupted, the relay or the contactor can be opened and thus the vehicle drive can be disconnected from the main drive source.
- a further embodiment provides that a time-delaying relay is installed in front of the operating mode switch.
- One advantage is that a driving function or useful function of the autonomous vehicle can be started and resumed in a stable and reliable manner.
- the present invention further relates to a control device which is set up to carry out the method steps of the invention or the method steps of one or more of their embodiments.
- the control device can be a control device with which such, programmed method steps can be controlled or regulated on the autonomously driving vehicle and / or in a user environment of a user of the autonomously driving vehicle.
- the control unit can also be referred to as a safety controller for performing an emergency stop.
- a circuit of the relay or the contactor also discreetly, for example, be constructed from a further relay.
- the present invention also relates to an autonomously driving vehicle with such a control device.
- the autonomously driving vehicle is designed as an autonomously driving industrial truck.
- the autonomously driving industrial truck can for example be an autonomously driving forklift truck.
- FIG. 1 shows a flowchart with method steps of an exemplary embodiment of a method for switching off a main drive source of an autonomously driving vehicle.
- Figure 2 shows components for performing and further explaining the
- FIG. 1 shows method steps S1a, S1b, S2, S3, S4 of the method for switching off a main drive source of an autonomous vehicle (not shown) in a time sequence.
- step S1a an operation of an emergency stop transmitter 10 is performed by a user 4 of the autonomous vehicle.
- step S1b an emergency stop switch 20, which is located on the autonomous vehicle, is actuated by a user 4 in the vehicle environment or by a driver 5 of the autonomously driving vehicle.
- step S2 which is carried out in response to step S1a or S1b, a generation of an emergency stop command 2 is carried out which is received by an emergency stop receiver 12 when the emergency stop transmitter 10 is actuated via radio and which is transmitted on actuation of the emergency stop switch 20 on the autonomously moving vehicle.
- step S3 a transmission of the emergency stop command 2 to a control unit 60 is performed, which is located on the autonomously driving vehicle.
- step S4 an autonomous vehicle vehicle drive 70 is disconnected from the main propulsion source in response to the emergency stop command 2 transmitted in step S3 and in response to logic (not shown).
- FIG. 2 A system architecture of the method for switching off a main drive source of an autonomously driving vehicle on which the method steps S1a, S1b, S2, S3, S4 are based is explained in more detail with reference to FIG.
- the system architecture shown in FIG. 2 is an integral part of the overall vehicle concept of the autonomously driving vehicle.
- a user 4 manually actuates either the emergency-off transmitter 10 or the emergency stop switch 20, which is designed as a manual emergency stop.
- the emergency stop command 2 is transmitted in a radio-based manner to the emergency stop receiver 12 and read in by it.
- a 48V supply circuit 80 is disconnected via a contactor 40. This also eliminates the supply for further vehicle control units, which have a steering control unit 72 and a drive control unit 74. Other control units for ancillaries (not shown) are available, their supply is also eliminated.
- the 48V supply circuit 80 is provided as the main driving source of the autonomously traveling vehicle, with the emergency stop switch 20 connected to and serially installed in the 48V supply circuit 80.
- the 48V supply circuit 80 has a vehicle battery 82.
- the contactor 40 which is designed as a main contactor, and an ignition lock 42, which can be actuated by an ignition key, are also connected in series.
- the contactor 40 disconnects the 48V supply circuit 80 if it is open in response to the actuated emergency stop switch 20.
- the ignition lock 42 also disconnects the 48V supply circuit 80 if the ignition key is rotated or pulled in the ignition lock 42.
- a control unit 60 is provided in the system architecture, which is connected to the emergency stop receiver 12 and a safety relay 30.
- the safety relay 30 disconnects the 48V supply circuit 80 if it is open in response to the emergency stop command 2 received from the emergency stop 12.
- the safety relay 30 is enabled for this purpose via an output 62 on the control unit 60.
- the output 62 Via a truth table (not shown) stored as logic in the control unit 60, the output 62 is energized or de-energized as a function of the decision criterion contained in the truth table.
- the decision criterion is based on a switching position of an operating mode switch 50, wherein the safety relay 30 is released as a function of the switched operating mode.
- the controller 60 also reads signals from an operating mode switch 50 via two hardware pins 64, 66.
- the operating mode switch 50 is connected to an optional time-delay relay 52.
- the operation mode switch 50 is operated and switched between an autonomous operation mode and a non-autonomous operation mode by the user 4.
- the operation mode switch 50 also enables power supply to an external system 90 via a 12V enable relay 54, depending on the switch position of the operation mode switch 50.
- the autonomously driving vehicle is supplied with energy from an external power supply 91.
- This is connected to a magnetic switch 93, which in turn is connected to a coil 94.
- a relay 95 is provided within the external system 90, which is connected to the coil 94 and is energized in response to the switch position of the magnetic switch 93, with external fair mode controllers 92 are energized for a stationary operation of the autonomously running vehicle at a fair ,
- an all-round lamp 96 can be supplied via the relay 95.
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Abstract
Description
Verfahren und Steuergerät zum Abschalten einer Hauptantriebsguelle Method and control device for switching off a main drive source
eines autonom fahrenden Fahrzeugs an autonomous vehicle
Technisches Gebiet Technical area
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und ein Steuergerät zum Abschalten einer Hauptan- triebsquelle eines autonom fahrenden Fahrzeugs basierend auf einem Not-Aus-Befehl. The invention relates to a method and a control device for switching off a main drive source of an autonomously running vehicle based on an emergency stop command.
Stand der Technik State of the art
Ein an ein autonom fahrendes Fahrzeug übermittelter Not-Aus dient dazu, das Fahr- zeug in einem Gefahrenfall oder in einem unsicheren Betriebszustand schnell in einen sicheren Zustand zu versetzen. Ein Gefahrenfall kann eine drohende Kollision oder ein drohender Unfall sein. Ein unsicherer Betriebszustand kann beispielsweise ein uner- wünschtes Anfahren oder ein Fahren in eine nicht gewünschte Fahrtrichtung sein. Ein derartiger Gefahrenfall oder ein derartiger Betriebszustand kann auf einem Softwarefeh- ler oder auf einem Hardwarefehler beruhen. An emergency stop transmitted to an autonomously driving vehicle serves to quickly put the vehicle in a safe state in a dangerous situation or in an unsafe operating state. A dangerous situation can be an imminent collision or an imminent accident. An unsafe operating state can be, for example, an undesired start-up or driving in an undesired direction of travel. Such a hazard or operating condition may be due to a software error or a hardware failure.
In der DE 10 2016 004 198 A1 ist eine Notbefehlseinrichtung für einen Traktor be- schrieben, welche als Antwort auf einen Sprachbefehl einen Not-Aus-Befehl zum Ab- schalten einer Antriebsbewegung des Traktors generiert. DE 10 2016 004 198 A1 describes an emergency command device for a tractor which, in response to a voice command, generates an emergency stop command for switching off a drive movement of the tractor.
Darstellung der Erfindung Presentation of the invention
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Abschalten einer Haupt- antriebsquelle eines autonom fahrenden Fahrzeugs. The present invention relates to a method for switching off a main drive source of an autonomous vehicle.
Die Hauptantriebsquelle des autonom fahrenden Fahrzeugs kann eine elektrische Hauptantriebsquelle sein, wobei das autonom fahrende Fahrzeug einen Elektroantrieb und einen Elektromotor aufweisen kann. Bei der Hauptantriebsquelle kann es sich auch um eine Antriebsquelle eines hybriden Antriebssystems handeln, wobei ein derart auto- nom fahrendes hybrides Fahrzeug einen hybriden Antrieb mit einem Elektromotor und einem Verbrennungsmotor aufweisen kann. Bei der Hauptantriebsquelle des autonom fahrenden Fahrzeugs kann es sich auch um einen konventionellen Verbrennungsmotor handeln. Als Energiequelle oder Energiespeicher für eines dieser autonomen Fahrzeu- ge kann mindestens ein Akkumulator oder mindestens eine Batterie beziehungsweise ein Kraftstofftank auf dem autonom fahrenden Fahrzeug vorgesehen sein. The main drive source of the autonomously moving vehicle may be a main electric drive source, wherein the autonomous vehicle may have an electric drive and an electric motor. The main drive source can also be a drive source of a hybrid drive system, with such a hybrid vehicle traveling in hybrid mode having a hybrid drive with an electric motor and an internal combustion engine may have. The main drive source of the autonomously driving vehicle may also be a conventional internal combustion engine. As an energy source or energy storage for one of these autonomous vehicles, at least one accumulator or at least one battery or a fuel tank can be provided on the autonomously driving vehicle.
Bei dem autonom fahrenden Fahrzeug kann es sich beispielsweise um ein autonomes Flurförderfahrzeug handeln, welches als autonom fahrender oder folgender elektrisch angetriebener Gabelstapler ausgebildet sein kann. Ein autonomer Betrieb eines dieser Fahrzeuge kann teilautonom (bis Level 2) oder autonom (ab Level 3) sein. Das auto- nom fahrende Fahrzeug kann alternativ auch als eine autonom fahrende Arbeitsma- schine, als eine autonom fahrende Landmaschine, als eine autonom fahrende Forstma- schine, als ein autonom fahrendes Nutzfahrzeug, beispielsweise ein autonom fahrender Lastkraftwagen (LKW), oder als ein autonom fahrender Personenkraftwagen (PKW) ausgebildet sein. Eines dieser autonom fahrenden Fahrzeuge kann ein Fahrzeug sein, welches ohne Einfluss eines menschlichen Fahrers fahren, steuern und/oder einparken kann. The autonomously driving vehicle may be, for example, an autonomous industrial truck which may be designed as an autonomously moving or following electrically driven forklift. An autonomous operation of one of these vehicles can be partially autonomous (up to level 2) or autonomous (from level 3). Alternatively, the autonomous vehicle may also be described as an autonomously operating machine, as an autonomously operating agricultural machine, as an autonomously operating forest machine, as an autonomously driving commercial vehicle, for example an autonomously driving lorry (LKW), or as an autonomous vehicle be driving car (PKW) trained. One of these autonomously driving vehicles may be a vehicle that can drive, steer and / or park without the influence of a human driver.
Ein Verfahrensschritt ist ein Generieren eines Not-Aus-Befehls. Der Not-Aus-Befehl kann einen Not-Aus des autonom fahrenden Fahrzeugs herbeiführen. In Reaktion auf den Not-Aus-Befehl kann das autonom fahrende Fahrzeug in einer Gefahrensituation oder zum Abwenden einer Gefahr schnell in einen sicheren Zustand versetzt werden. Hierzu kann eine Energiezufuhr oder Stromzufuhr von der Hauptantriebsquelle unter- brochen werden. Der sichere Zustand kann ein Abbremsen des Fahrzeugs, ein Anhal- ten des Fahrzeugs und/oder ein Stoppen einer von dem autonomen Fahrzeug verrichte- ten Arbeit umfassen. So kann bei einer autonom fahrenden Arbeitsmaschine eine Ar- beitsaufgabe, beispielsweise ein Heben und/oder Senken einer Last gestoppt werden. Auch kann das Fahrzeug ein Bremssystem umfassen, welches bei Unterbrechung der Energiezufuhr oder Stromzufuhr, also im stromlosen Zustand, automatisch aktiv ist. Das Bremssystem kann beispielsweise als stromlos geschlossene Lamellenbremse ausge- bildet sein. Ein weiterer Verfahrensschritt ist ein Übermitteln des generierten Not-Aus-Befehls an das autonom fahrende Fahrzeug. Das Übermitteln des Not-Aus-Befehls kann ein Kom- munizieren oder Übertragen des Not-Aus-Befehls von einem Nutzer des autonom fah- renden Fahrzeugs auf das autonom fahrende Fahrzeug aufweisen. Unter dem Befehl kann auch ein Signal oder eine Nachricht verstanden werden. Hierbei kann es sich um ein Funksignal handeln. One method step is generating an emergency stop command. The emergency stop command can cause an emergency stop of the autonomous vehicle. In response to the emergency stop command, the autonomous vehicle may quickly be placed in a safe state in a hazardous situation or to avert a hazard. For this purpose, a power supply or power supply from the main drive source can be interrupted. The safe state may include slowing down the vehicle, stopping the vehicle, and / or stopping work done by the autonomous vehicle. Thus, in an autonomously driven work machine, a work task, for example a lifting and / or lowering of a load, can be stopped. Also, the vehicle may include a brake system, which is automatically active when the power supply or power supply, ie in the de-energized state, is interrupted. The brake system can be formed, for example, as a normally closed multi-disc brake. Another method step is a transmission of the generated emergency stop command to the autonomously driving vehicle. The transmission of the emergency stop command may include communicating or transmitting the emergency stop command from a user of the autonomously running vehicle to the autonomously driving vehicle. The command can also mean a signal or a message. This can be a radio signal.
Noch ein weiterer Verfahrensschritt ist ein Trennen des Fahrzeugantriebs des autonom fahrenden Fahrzeugs von der Hauptantriebsquelle in Reaktion auf den übermittelten Not-Aus-Befehl und in Abhängigkeit einer Logik. Das Trennen des Fahrzeugantriebs kann ein Trennen einer Verbindung zum Fahrzeugantrieb oder das Deaktivieren des Fahrzeugantriebs aufweisen. Das Trennen kann auch als ein Kappen bezeichnet wer- den. Unter der Reaktion kann ein Reagieren in Folge des T rennens des Fahrzeugan- triebs verstanden werden. Das Trennen des Fahrzeugantriebs von der Hauptantriebs- quelle hat so zur Folge, dass das autonom fahrende Fahrzeug oder dessen Antrieb nicht mehr mit Energie oder Strom aus der Hauptantriebsquelle versorgt wird. Yet another method step is disconnecting the vehicle drive of the autonomous vehicle from the main drive source in response to the transmitted emergency stop command and in response to logic. The disconnection of the vehicle drive may include disconnecting a connection to the vehicle drive or disabling the vehicle drive. The separation can also be referred to as a cap. The reaction can be understood to mean a reaction as a result of the running of the vehicle drive. The disconnection of the vehicle drive from the main drive source has the result that the autonomously driving vehicle or its drive is no longer supplied with energy or power from the main drive source.
Als Logik kann grundsätzlich jedes vordefinierte logische System verstanden werden, welches mindestens ein Entscheidungskriterium für das Trennen des Fahrzeugantriebs des autonom fahrenden Fahrzeugs von der Hauptantriebsquelle in Reaktion auf den übermittelten Not-Aus-Befehl definiert. Die Entscheidungskriterien können Kriterien zum Durchführen des Trennens sein, welche von fahrzeugspezifischen Parametern oder externen Parametern abhängen können. Die externen Parameter können reale Para- meter, zum Beispiel Umgebungseinflüsse, umfeldbasierte Parameter oder Parameter bezogen auf einer Mensch-Fahrzeug-Interaktion sein. Die externen Parameter können auch abstrakte Parameter beziehungsweise fiktive Parameter, zum Beispiel bezogen auf potentielle Gefahrensituationen, sein. In principle, logic can be understood to mean any predefined logical system which defines at least one decision criterion for disconnecting the vehicle drive of the autonomously running vehicle from the main drive source in response to the transmitted emergency stop command. The decision criteria may be criteria for performing the separation, which may depend on vehicle-specific parameters or external parameters. The external parameters may be real parameters, for example environmental influences, environment-based parameters or parameters relating to a human-vehicle interaction. The external parameters can also be abstract parameters or fictitious parameters, for example related to potential dangerous situations.
Als Logik kann beispielsweise jede klassische Logik angewandt werden, welche min- destens eine semantische Bedingung aufweist. Alternativ oder zusätzlich kann die Logik ein logisches Verfahren umfassen oder eine nichtklassische Logik aufweisen. Als eine nichtklassische Logik kann beispielsweise eine mehrwertige Logik oder eine Fuzzylogik angewandt werden. Mit der Erfindung wird somit ein Sicherheitskonzept für autonom fahrende Fahrzeuge geschaffen, welches einen Not-Aus-Befehl an mindestens ein weiteres Entscheidungs- kriterium knüpft, welche über das tatsächliche Durchführen des Not-Aus mitentscheidet. Als Entscheidungskriterium kann jedes vordefinierte oder sich aus einer Fahrsituation ergebende logische Kriterium vorgesehen sein, welches über einen tatsächlich notwen- digen Not-Aus entscheiden kann. Dies kann in vorteilhafter Weise einen unnötigen Not- Aus vermeiden. For example, any classical logic that has at least one semantic condition can be used as logic. Alternatively or additionally, the logic may comprise a logical method or comprise non-classical logic. As a non-classical logic, for example, multi-valued logic or fuzzy logic may be used. The invention thus provides a safety concept for autonomously driving vehicles, which links an emergency stop command to at least one further decision criterion, which co-decisions the actual execution of the emergency stop. As a decision criterion, any predefined or from a driving situation resulting logical criterion can be provided, which can decide on a really necessary emergency stop. This can advantageously avoid unnecessary emergency stop.
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass es zum Verhindern von Unfällen oder Kollisionen unter Beteiligung des autonom fahrenden Fahrzeugs nicht ausreichend sein kann, lediglich einen Not-Aus durchzuführen, da der Not-Aus selbst eine neue Gefah- rensituation auslösen kann, falls der Not -Aus zum Abwenden einer potentiellen Gefah- rensituation nicht notwendig war oder die Gefahrensituation überhaupt nicht existiert. The invention is based on the finding that in order to prevent accidents or collisions involving the autonomously driving vehicle, it may not be sufficient to merely perform an emergency stop, since the emergency stop itself can trigger a new danger situation if the need arises - Was not necessary to avert a potential danger situation or the danger situation did not exist at all.
Ein Konzept der Erfindung besteht daher darin, dass unsichere Betriebszustände, zum Beispiel ein unerwünschtes Anfahren des autonom fahrenden Fahrzeugs oder ein Fah- ren des autonom fahrenden Fahrzeugs in eine nicht gewünschte Richtung, dadurch verhindert werden, dass ein Not-Aus-Befehl in Abhängigkeit einer für diesen hinterlegte Logik ausgeführt wird. Dies kann vorteilhaft sein, da das autonome Fahrzeug so auf eine erkannte Gefahrensituation variabel und flexibel reagieren kann. Ein abruptes Ab- bremsen bis zum Stillstand des Fahrzeugs kann somit nicht die einzige Konsequenz des Not-Aus-Befehls sein, sondern auch ein Ignorieren des Not-Aus-Befehls kann als logische Konsequenz ausgelöst werden. Dies kann vorteilhaft sein, da so Unfälle durch einen unbegründeten Not-Aus-Befehl miniert werden können. Daneben können weiter- hin tatsächlich kritische Situationen erkannt werden und entsprechende Gegenmaß- nahmen eingeleitet werden. A concept of the invention is therefore that unsafe operating conditions, for example an undesired start of the autonomously driving vehicle or a driving of the autonomously driving vehicle in an undesired direction, be prevented by an emergency stop command depending on a is executed for this deposited logic. This can be advantageous since the autonomous vehicle can respond flexibly and flexibly to a recognized dangerous situation. Abrupt deceleration until the vehicle stops can thus not be the only consequence of the emergency stop command, but ignoring the emergency stop command can also be triggered as a logical consequence. This can be advantageous since accidents can be minimized by an unfounded emergency stop command. In addition, critical situations can still be identified and corresponding countermeasures initiated.
Ein weiteres damit einhergehendes Konzept der Erfindung kann darin gesehen werden, dass als Reaktion auf den Not-Aus-Befehl durch Trennen des Fahrzeugantriebs des autonom fahrenden Fahrzeugs von der Hauptantriebsquelle unmittelbar und direkt in den Hauptantriebsstrang des Fahrzeugs in Abhängigkeit der Logik eingegriffen werden kann. Somit können das gesamte Fahrzeug und/oder die auf ihm vorgesehenen und angetriebenen Werkzeuge stillgelegt werden. Another related concept of the invention may be seen as intervening in response to the emergency stop command by disconnecting the vehicle propulsion of the autonomous vehicle from the main propulsion source directly and directly to the vehicle's main driveline in response to the logic can. Thus, the entire vehicle and / or the tools provided and driven on it can be shut down.
In einer Ausführungsform ist die Logik in einer Wahrheitstabelle hinterlegt. Die Wahr- heitstabelle, welche auch als Wahrheitswertetabelle bezeichnet werden kann, kann eine tabellarische Aufstellung eines Wahrheitswertverlaufs einer logischen Aussage aufwei- sen. Die Wahrheitstabelle kann so genutzt werden, um Wahrheitswertefunktionen ba- sierend auf fahrzeugspezifischen oder fahrzeugumfeldbasierten Parametern zu definier- ten, welche das Ausführen oder Nichtausführen beziehungsweise das Aktvieren oder Deaktivieren des Empfangens eines Not-Aus-Befehls als Funktionswerte aufweisen können. Als fahrzeugspezifischer Parameter kann beispielsweise ein Betriebsmodus, ein Antriebsmodus oder ein Arbeitsmodus des autonom fahrenden Fahrzeugs vorgese- hen sein. Als fahrzeugumfeldbasierter Parameter kann beispielsweise eine Umge- bungssituation, ein Aufenthaltsbereich des Fahrzeugs oder ein Zeitfenster vorgesehen sein. Derartige Parameter können mit mindestens einer AND/OR-Verknüpfung oder NAND/NOR-Verknüpfung logisch in der Wahrheitstabelle miteinander verknüpft werden. Das Vorsehen einer Wahrheitstabelle als Logik hat den Vorteil, dass so ein komplexes Entscheidungskriterium definiert werden kann, welches eine Vielzahl von verschiede- nen Parametern berücksichtigen kann. In one embodiment, the logic is stored in a truth table. The truth table, which can also be referred to as a truth table, can have a tabular list of a truth value course of a logical statement. The truth table may be used to define truth functions based on vehicle-specific or vehicle-environment-based parameters that may include performing or not executing, or enabling or disabling receiving an emergency stop command as a function value. As a vehicle-specific parameter, for example, an operating mode, a drive mode or a working mode of the autonomously driving vehicle can be provided. As a vehicle-environment-based parameter, for example, an environment situation, a residence area of the vehicle or a time window can be provided. Such parameters can be logically linked together in the truth table with at least one AND / OR link or NAND / NOR link. The provision of a truth table as logic has the advantage that a complex decision criterion can be defined which can take into account a large number of different parameters.
Eine weitere Ausführungsform weist als Verfahrensschritt ein taktiles Betätigen eines Not-Aus-Senders zum Generieren und drahtlosen Übermitteln des Not-Aus-Befehls auf. Eine von einem Nutzer, einem Beobachter oder einem Überwacher des autonomen Fahrzeugs gehaltene Not-Aus-Fernbedienung kann den Not-Aus-Sender zum Generie- ren des Not-Aus-Befehls aufweisen. Das taktile Betätigen des Not-Aus-Senders kann ein manuelles Drücken, ein Berühren oder ein Bewegen eines Not -Aus-Schalters, einer Not-Aus-Taste oder einem sonstigen Not-Aus-Bedienelements durch den Nutzer sein. Ein taktiles Auslösen des Not-Aus-Befehls hat den Vorteil, dass ein Nutzer so schnell auf eine von ihm erkannte Gefahrensituation reagieren kann und die Not-Aus- Entscheidung so der zusätzlichen logischen Entscheidung übergeben werden kann. Alternativ oder zusätzlich kann auch ein visuelles oder akustisches Betätigen des Not- Aus-Senders vorgesehen sein. Eine weitere Ausführungsform weist als Verfahrensschritt ein taktiles Betätigen eines Not-Aus-Schalters zum Generieren und Übermitteln des Not-Aus-Befehls auf. Der Not- Aus-Schalter kann auf dem autonom fahrenden Fahrzeug selbst vorgesehen sein. Der Not-Aus-Schalter kann in den Signalfarben gelb und rot in bekannter Weise eingefärbt sein. Der Not-Aus-Schalter kann sich nach dessen Betätigen verriegeln. Danach kann der Not-Aus-Schalter, welcher auch als Not-Aus-Betätiger bezeichnet werden kann, manuell oder mit einem Werkezeug durch Drehen des Not-Aus-Schalters oder dessen Herausziehen wieder in seine ursprüngliche Position zurückversetzt werden. A further embodiment has as a method step a tactile actuation of an emergency stop transmitter for generating and wireless transmission of the emergency stop command. An emergency stop remote control, held by a user, an observer or a supervisor of the autonomous vehicle, may include the emergency stop transmitter for generating the emergency stop command. The tactile actuation of the emergency stop transmitter may be a manual pressing, touching or movement of an emergency stop switch, an emergency stop button or other emergency stop control by the user. A tactile triggering of the emergency stop command has the advantage that a user can react so quickly to a danger situation recognized by him and the emergency stop decision can be handed over to the additional logical decision. Alternatively or additionally, it is also possible to provide a visual or acoustic actuation of the emergency stop transmitter. A further embodiment has as a method step a tactile actuation of an emergency stop switch for generating and transmitting the emergency stop command. The emergency stop switch may be provided on the autonomous vehicle itself. The emergency stop switch can be colored in the signal colors yellow and red in a known manner. The emergency stop switch can lock after it has been actuated. Thereafter, the emergency stop switch, which may also be referred to as an emergency stop actuator, manually or with a tool by turning the emergency stop switch or its withdrawal are returned to its original position.
Das Vorsehen eines derartigen Not-Aus-Schalters bietet einer Person, die sich im Um- feld des autonom fahrenden Fahrzeugs aufhält eine Möglichkeit einen Not-Aus unter Berücksichtigung der Logik auszulösen. The provision of such an emergency stop switch offers a person who is in the vicinity of the autonomously running vehicle a possibility to trigger an emergency stop in consideration of the logic.
In einer weiteren Ausführungsform weist der Fahrzeugantrieb des autonom fahrenden Fahrzeugs einen Elektroantrieb auf. Der Elektroantrieb kann ein 48V-Bordnetz aufwei- sen. Der Elektroantrieb kann ferner einen Elektromotor, ein Getriebe und einen Akku- mulator oder eine Batterie als Stromversorgung aufweisen. Das Anwenden des Verfah- rens auf einem elektrisch angetriebenen autonomen Fahrzeug ist vorteilhaft, da eine elektrische Hauptantriebsquelle durch Öffnen eines Schalters einfach getrennt werden kann. Ein derartiger Schalter kann ein Relais oder ein Schütz sein. In a further embodiment, the vehicle drive of the autonomously moving vehicle has an electric drive. The electric drive can have a 48V vehicle electrical system. The electric drive may further comprise an electric motor, a transmission and a battery or a battery as a power supply. Applying the method to an electrically powered autonomous vehicle is advantageous because a main electric drive source can be easily disconnected by opening a switch. Such a switch may be a relay or a contactor.
In einer weiteren Ausführungsform erfolgt das Trennen des Fahrzeugantriebs durch ein Trennen eines Sicherheitsrelais oder Relais. Das Sicherheitsrelais kann jede elektrische Schaltvorrichtung sein, welche dazu ausgebildet ist, den Antrieb des autonomen Fahr- zeugs zu trennen. Ferner kann das Relais ein fernbetätigter Schalter sein, welcher im Wesentlichen zwei Schaltstellungen aufweist. Das Relais kann zwischen der Hauptan- triebsquelle des Fahrzeugs und von dieser angetriebenen Fahrzeugkomponenten an- geordnet sein, um den Hauptantriebsstrang des Fahrzeugs zu trennen beziehungswei- se abzuschalten. Ein derartiges Relais, welches nur dann schaltet, falls es die Logik zulässt, kann die Sicherheit des autonom betriebenen Fahrzeugs erhöhen. In a further embodiment, the disconnection of the vehicle drive takes place by disconnecting a safety relay or relay. The safety relay may be any electrical switching device which is designed to disconnect the drive of the autonomous vehicle. Furthermore, the relay may be a remote-operated switch, which essentially has two switching positions. The relay may be located between the vehicle's main drive source and vehicle components driven by it to disconnect or shut off the vehicle's main drivetrain. Such a relay, which only switches if the logic permits, can increase the safety of the autonomously operated vehicle.
In einer weiteren Ausführungsform erfolgt das Trennen des Fahrzeugantriebs durch ein Trennen eines Schützes. Der Schütz kann alternativ oder zusätzlich zum Sicherheitsre- lais vorgesehen sein. Der Schütz oder Schaltschütz kann ein elektrisch oder elektro- magnetisch betätigbarer Schalter sein, welcher zwischen der Hauptantriebsquelle des Fahrzeugs und von dieser angetriebenen Fahrzeugkomponenten angeordnet sein kann. Bei dem Schütz kann es sich um einen Hauptschütz handeln, welcher einen 48V- Versorgungskreis trennen kann. Der Schütz kann seriell, das heißt bezogen auf nur ei- ne Datenleitung, angeordnet sein. Ein derartiger Schütz, welcher nur dann schaltet, falls es die Logik zulässt, kann die Sicherheit des autonom betriebenen Fahrzeugs weiter erhöhen. In a further embodiment, the disconnection of the vehicle drive takes place by disconnecting a contactor. The contactor may be provided as an alternative or in addition to the safety relay. The contactor or contactor may be an electrical or electronic be magnetically actuated switch, which can be arranged between the main drive source of the vehicle and driven by this vehicle components. The contactor may be a main contactor which can disconnect a 48V supply circuit. The contactor can be arranged serially, that is, based on only one data line. Such a contactor, which only switches if the logic permits, can further increase the safety of the autonomously operated vehicle.
In einer weiteren Ausführungsform berücksichtigt die Logik mindestens zwei Betriebs- modi des autonom fahrenden Fahrzeugs, wobei die mindestens zwei Betriebsmodi zu- mindest einen autonomen Modus des Fahrzeugs und einen nicht autonomen Modus des Fahrzeugs aufweisen. Als Betriebsmodi können auch Antriebsmodi, beispielsweise die eines hybriden Fahrzeugs, oder Arbeitsmodi, beispielsweise das Verwenden ver- schiedener auf einem autonomen Fahrzeug vorhandener Werkzeuge, vorgesehen sein. Grundsätzlich kann eine beliebige Anzahl oder Kombination von Betriebsmodi logisch berücksichtigt werden, beispielsweise können maximal vier Betriebsmodi logisch mitei- nander verknüpft werden, welche ein Entscheidungskriterium zum Trennen der Haupt- antriebsquelle beschreiben. In a further embodiment, the logic takes into account at least two modes of operation of the autonomous vehicle, the at least two modes of operation having at least one autonomous mode of the vehicle and a non-autonomous mode of the vehicle. Drive modes, for example those of a hybrid vehicle, or operating modes, for example the use of various tools present on an autonomous vehicle, can also be provided as operating modes. In principle, any number or combination of operating modes can be logically taken into account, for example, a maximum of four operating modes can be logically linked to one another, which describe a decision criterion for separating the main drive source.
Der Not-Aus-Befehl kann beispielsweise nur dann die Hauptantriebsquelle trennen, falls ein bestimmtes Werkzeug in Verwendung ist oder falls das Werkzeug eine Last trägt. Der Betriebsmodus kann temporär oder dauerhaft in vordefinierter Weise oder manuell festgelegt sein beziehungsweise werden. In Abhängigkeit des aktuellen oder zukünfti- gen Betriebsmodus kann so das Ausführen des Not-Aus-Befehls aktiviert, deaktiviert oder gesperrt werden. For example, the emergency stop command can only disconnect the main drive source if a particular tool is in use or if the tool carries a load. The operating mode may be temporarily or permanently set in a predefined manner or manually. Depending on the current or future operating mode, execution of the emergency stop command can be activated, deactivated or blocked.
In einer Form kann die Logik als Entscheidungskriterium enthalten, dass das Ausführen des Not-Aus-Befehls und das Trennen der Hauptantriebsquelle dann durchgeführt wird, falls der autonome Betriebsmodus und/oder falls der nicht-autonome Betriebsmodus vorliegt. Ein Berücksichtigen ob das autonome Fahrzeug autonom oder nicht-autonom betrieben wird ist vorteilhaft, da eine Not-Aus-Entscheidung so einem vorübergehend auf dem Fahrzeug vorhandenen Fahrer übergeben werden kann, ohne dass durch ei- nen externen Not-Aus-Befehl eingegriffen werden kann. Dies kann wünschenswert sein, wenn das autonom fahrende Fahrzeug beispielsweise von einem Ort zum anderen von dem Fahrer überführt wird oder wenn das Fahrzeug getestet oder gewartet wird. Somit kann in logischer Abhängigkeit des Betriebsmodus eine zusätzliche Sicherheitssteue- rung auf einem autonomen Fahrzeug bereitgestellt werden, welche in Abhängigkeit des Betriebsmodus oder Arbeitsmodus das Ausführen des Not-Aus-Befehls aktivieren be- ziehungsweise deaktivieren kann. In one form, the logic may include as a decision criterion that the execution of the emergency stop command and the disconnection of the main drive source is then performed if the autonomous mode of operation and / or if the non-autonomous mode of operation is present. Considering whether the autonomous vehicle is operated autonomously or non-autonomously is advantageous, since an emergency stop decision can thus be transferred to a driver who is temporarily present on the vehicle, without it being possible to intervene by means of an external emergency stop command , This may be desirable For example, if the autonomous vehicle is being transferred from one location to another by the driver, or if the vehicle is being tested or maintained. Thus, in logical dependence of the operating mode, an additional safety control can be provided on an autonomous vehicle, which can activate or deactivate the execution of the emergency stop command depending on the operating mode or operating mode.
In einer weiteren Ausführungsform ist zumindest ein Betriebsmodus der mindestens zwei Betriebsmodi des autonom fahrenden Fahrzeugs durch Betätigen eines Betriebs- modusschalters wählbar. Zum Wählen beziehungsweise Setzen eines der genannten Betriebsmodi kann der Betriebsmodusschalter auf dem Fahrzeug oder in einer Nut- zerumgebung des Fahrzeugnutzers räumlich getrennt vom Fahrzeug vorgesehen sein, welcher durch Betätigen von einem der Betriebsmodi des autonom fahrenden Fahr- zeugs festlegen kann. Ein derartiger Schalter ermöglicht eine einfache Implementierung und Integrierung der Logikentscheidung in ein Arbeitsumfeld eines autonom fahrenden Fahrzeugs. In a further embodiment, at least one operating mode of the at least two operating modes of the autonomously driving vehicle can be selected by actuating an operating mode switch. For selecting or setting one of the said operating modes, the operating mode switch can be provided on the vehicle or in a user environment of the vehicle user spatially separate from the vehicle, which can determine by actuating one of the operating modes of the autonomously driving vehicle. Such a switch enables a simple implementation and integration of the logic decision into a working environment of an autonomously driving vehicle.
Im autonomen Betriebsmodus kann eine externe Vorgabe an ein Gaspedal oder einen Lenkwinkel erfolgen. Im autonomen Betriebsmodus kann ferner ein Status eines Sitz- schalters als Entscheidungskriterium ignoriert werden. Ein manuelles Fahren kann zu- dem durch ein Überlenken verhindert werden oder ein Gasgeben kann nur bis zu einem Limit zugelassen werden. Ferner kann eine Geschwindigkeitsbegrenzung aktiv sein. In autonomous operating mode, an external default to an accelerator pedal or a steering angle can be made. In autonomous operating mode, a status of a seat switch can also be ignored as a decision criterion. Manual driving can also be prevented by over-steering or accelerating can only be permitted up to a limit. Furthermore, a speed limit can be active.
Im nicht-autonomen Betriebsmodus kann ein Gaspedal oder ein Lenkwinkel von einem Fahrer betätigt beziehungsweise gewählt werden. Im nicht-autonomen Betriebsmodus kann ferner ein Status eines Sitzschalters als Entscheidungskriterium verarbeitet wer- den. In the non-autonomous operating mode, an accelerator pedal or a steering angle can be actuated or selected by a driver. In the non-autonomous operating mode, a status of a seat switch can also be processed as a decision criterion.
In einer weiteren Ausführungsform wird nach dem Trennen des Fahrzeugantriebs des autonom fahrenden Fahrzeugs von der Hauptantriebsquelle das Fahrzeug, welches elektrisch antreibbar ist, oder zumindest eine Komponente des Fahrzeugs, welche elektrisch antreibbar ist, weiterhin mit Strom von einer externen Quelle versorgt. Die Ausführungsform kann beispielsweise in einem Messebetrieb oder Messemodus des autonom fahrenden Fahrzeugs vorteilhaft sein, in welchem das Fahrzeug sich in einem Demonstrationsbetrieb oder Demonstrationsmodus, beispielsweise als bloßer Geräte- träger, befinden kann. Hierbei kann ein Fahren oder ein Betätigen von Werkzeugen des Fahrzeugs in reduziertem Umfang oder überhaupt nicht vorsehen sein. Die Ausfüh- rungsform ist vorteilhaft, da so in Abhängigkeit eines bestimmten Betriebsmodus das Trennen aufgrund eines Not-Aus-Befehls wirkungslos bleiben kann. Dies kann explizit erwünscht sein, wodurch der Not-Aus-Befehl mit anderen Worten gewollt ins Leere lau- fen kann. In another embodiment, after disconnecting the vehicle drive of the autonomous vehicle from the main drive source, the vehicle that is electrically drivable, or at least one component of the vehicle that is electrically drivable, continues to be supplied with power from an external source. The embodiment may, for example, in a fair or fair mode of the autonomously moving vehicle in which the vehicle can be in a demonstration mode or demonstration mode, for example as a mere device carrier. In this case, a driving or operating tools of the vehicle to a reduced extent or not at all be provided. The embodiment is advantageous since, as a function of a certain operating mode, disconnection due to an emergency stop command can remain ineffective. This may be explicitly desired, as a result of which the emergency-stop command, in other words, can deliberately go nowhere.
In einer weiteren Ausführungsform berücksichtigt die Logik einen Betriebsmodus des autonomen Fahrzeugs, welcher einen Messebetrieb des autonom fahrenden Fahrzeugs umfasst. Der Messemodus oder der Demonstrationsmodus kann beispielsweise mit einem Magnetschalter geschaltet werden, welcher aufgrund seiner Sicherheitsfunktio- nalität vorteilhaft ist. Die Modi können alternativ oder zusätzlich in analoger Weise zum nicht-autonomen Betriebsmodus des Fahrzeugs berücksichtigt werden. Im Messemo- dus kann das autonome Fahrzeug durch eine 12V-Spannungsversorgung separat mit Energie versorgt werden. Dies ist vorteilhaft, da so ein weiterer, dritter Modus berück- sichtigt werden kann, in dem beispielsweise der gewählte Betriebsmodus trotz eines Not-Aus-Befehls fortgesetzt werden kann. In a further embodiment, the logic takes into account a mode of operation of the autonomous vehicle that includes a measurement operation of the autonomous vehicle. The fair mode or the demonstration mode can be switched, for example, with a magnetic switch, which is advantageous due to its safety functionality. The modes may alternatively or additionally be taken into account analogously to the non-autonomous operating mode of the vehicle. In the exhibition mode, the autonomous vehicle can be separately supplied with energy by means of a 12V power supply. This is advantageous, since such a further, third mode can be taken into account in which, for example, the selected operating mode can be continued despite an emergency stop command.
Eine weitere Ausführungsform weist als Verfahrensschritt ein Kommunizieren eines Signals zum Überwachen einer Datenübertragung zwischen einem Beobachter und dem autonom fahrenden Fahrzeug auf. Bei dem Signal kann es sich um ein bekanntes Alive-Bit handeln. Das Signal kann zum Überwachen einer Funkstrecke vorgesehen sein, wobei das Übermitteln des generierten Not-Aus-Befehls an das autonom fahrende Fahrzeug funkbasiert erfolgen kann. Ein kontinuierliches oder permanentes Senden des ,,Alive-Bits“ oder eines Togglebits zwischen einem externen Fahrzeugzugriff, beispiels- weise über einen CAN-Funk-Adapter, kann eine zusätzliche Sicherheitsfunktionalität bereitstellen. Falls das Kommunizieren des Signals gestört oder unterbrochen wird, kann das Relais oder der Schütz geöffnet werden und somit der Fahrzeugantrieb von der Hauptantriebsquelle getrennt werden. Eine weitere Ausführungsform sieht vor, dass vor dem Betriebsmodusschalter ein zeit- verzögerndes Relais verbaut wird. Dies kann vorteilhaft sein, wenn eine Funkübertra- gung zwischen dem Not-Aus-Sender und einem Not-Aus-Empfänger auf dem Fahrzeug erst oder wieder aufgebaut wird, wobei das Signal oder das Alive-Bit nicht zuverlässig gesendet werden kann. Ein Vorteil besteht darin, dass eine Fahrfunktion oder Nutzfunk- tion des autonomen Fahrzeugs so stabil und sicher gestartet oder wiederaufgenommen werden kann. A further embodiment has, as a method step, a communication of a signal for monitoring a data transmission between an observer and the autonomously driving vehicle. The signal may be a known alive bit. The signal may be provided for monitoring a radio link, wherein the transmission of the generated emergency stop command to the autonomously running vehicle may be radio-based. Continuously or permanently transmitting the "alive bit" or toggle bit between external vehicle access, for example via a CAN radio adapter, may provide additional security functionality. If the communication of the signal is disturbed or interrupted, the relay or the contactor can be opened and thus the vehicle drive can be disconnected from the main drive source. A further embodiment provides that a time-delaying relay is installed in front of the operating mode switch. This can be advantageous if a radio transmission between the emergency stop transmitter and an emergency stop receiver on the vehicle is first or rebuilt, whereby the signal or the alive bit can not be reliably transmitted. One advantage is that a driving function or useful function of the autonomous vehicle can be started and resumed in a stable and reliable manner.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich ferner auf ein Steuergerät, welches dazu einge- richtet ist, die Verfahrensschritte der Erfindung oder die Verfahrensschritte einer oder mehrere ihrer Ausführungsformen durchzuführen. Das Steuergerät kann eine Steuer- einrichtung sein, mit welcher derartige, programmierte Verfahrensschritte auf dem auto- nom fahrenden Fahrzeug und/oder in einer Nutzerumgebung eines Nutzers des auto- nom fahrenden Fahrzeugs gesteuert oder geregelt werden können. Das Steuergerät kann auch als Sicherheitssteuerung zum Durchführen eines Not-Aus bezeichnet wer- den. Alternativ oder zusätzlich kann mit dem Steuergerät eine Schaltung des Relais oder des Schützes auch diskret, beispielsweise aus einem weiteren Relais aufgebaut werden. The present invention further relates to a control device which is set up to carry out the method steps of the invention or the method steps of one or more of their embodiments. The control device can be a control device with which such, programmed method steps can be controlled or regulated on the autonomously driving vehicle and / or in a user environment of a user of the autonomously driving vehicle. The control unit can also be referred to as a safety controller for performing an emergency stop. Alternatively or additionally, with the control unit, a circuit of the relay or the contactor also discreetly, for example, be constructed from a further relay.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich zudem auf ein autonom fahrendes Fahrzeug mit einem derartigen Steuergerät. In einer Ausführungsform ist das autonom fahrende Fahrzeug als autonom fahrendes Flurförderfahrzeug ausgebildet. Das autonom fahren- de Flurförderfahrzeug kann beispielsweise ein autonom fahrender Gabelstapler sein. The present invention also relates to an autonomously driving vehicle with such a control device. In one embodiment, the autonomously driving vehicle is designed as an autonomously driving industrial truck. The autonomously driving industrial truck can for example be an autonomously driving forklift truck.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen Brief description of the drawings
Figur 1 zeigt ein Ablaufdiagramm mit Verfahrensschritten eines Ausführungsbei- spiels eines Verfahrens zum Abschalten einer Hauptantriebsquelle eines autonom fahrenden Fahrzeugs. FIG. 1 shows a flowchart with method steps of an exemplary embodiment of a method for switching off a main drive source of an autonomously driving vehicle.
Figur 2 zeigt Komponenten zum Durchführen und zum weiteren Erläutern des Figure 2 shows components for performing and further explaining the
Verfahrens gemäß Figur 1. Detaillierte Beschreibung von Ausführunqsformen Method according to FIG. 1 Detailed description of embodiments
In Figur 1 sind Verfahrensschritte S1a, S1 b, S2, S3, S4 des Verfahrens zum Abschalten einer Hauptantriebsquelle eines autonom fahrenden Fahrzeugs (nicht gezeigt) in einer zeitlichen Abfolge gezeigt. FIG. 1 shows method steps S1a, S1b, S2, S3, S4 of the method for switching off a main drive source of an autonomous vehicle (not shown) in a time sequence.
In Schritt S1a wird ein Betätigen eines Not-Aus-Senders 10 von einem Nutzer 4 des autonom fahrenden Fahrzeugs durchgeführt. In step S1a, an operation of an emergency stop transmitter 10 is performed by a user 4 of the autonomous vehicle.
In Schritt S1b wird ein Betätigen eines Not-Aus-Schalters 20, welcher sich auf dem au- tonom fahrenden Fahrzeug befindet, von einem Nutzer 4 im Fahrzeugumfeld oder von einem Fahrer 5 des autonom fahrenden Fahrzeugs durchgeführt. In step S1b, an emergency stop switch 20, which is located on the autonomous vehicle, is actuated by a user 4 in the vehicle environment or by a driver 5 of the autonomously driving vehicle.
In Schritt S2, welcher als Reaktion auf Schritt S1 a oder S1b durchgeführt wird, wird ein Generieren eines Not-Aus-Befehl 2 durchgeführt, welcher beim Betätigen des Not-Aus- Senders 10 via Funk von einem Not-Aus-Empfänger 12 empfangen wird und welcher beim Betätigen des Not-Aus-Schalters 20 auf dem autonom fahrenden Fahrzeug über- tragen wird. In step S2, which is carried out in response to step S1a or S1b, a generation of an emergency stop command 2 is carried out which is received by an emergency stop receiver 12 when the emergency stop transmitter 10 is actuated via radio and which is transmitted on actuation of the emergency stop switch 20 on the autonomously moving vehicle.
In Schritt S3 wird ein Übermitteln des Not-Aus-Befehls 2 an ein Steuergerät 60 durchge- führt, welches sich auf dem autonom fahrenden Fahrzeug befindet. In step S3, a transmission of the emergency stop command 2 to a control unit 60 is performed, which is located on the autonomously driving vehicle.
In Schritt S4 wird ein Fahrzeugantrieb 70 des autonom fahrenden Fahrzeugs von der Hauptantriebsquelle in Reaktion auf den in Schritt S3 übermittelten Not-Aus-Befehl 2 und in Abhängigkeit einer Logik (nicht gezeigt) getrennt. In step S4, an autonomous vehicle vehicle drive 70 is disconnected from the main propulsion source in response to the emergency stop command 2 transmitted in step S3 and in response to logic (not shown).
Eine den Verfahrensschritten S1a, S1 b, S2, S3, S4 zugrundeliegende Systemarchitek- tur des Verfahrens zum Abschalten einer Hauptantriebsquelle eines autonom fahrenden Fahrzeugs wird mit Bezug auf Figur 2 näher erläutert. Die in Figur 2 gezeigte Systemar- chitektur ist ein integraler Bestandteil des Gesamtfahrzeugkonzepts des autonom fah- renden Fahrzeugs. Ein Nutzer 4 betätigt manuell entweder den Not -Aus-Sender 10 oder den Not-Aus- Schalter 20, welcher als Hand-Not-Aus ausgebildet ist. Beim Betätigen des Not-Aus- Senders 10 wird der Not-Aus-Befehl 2 funkbasiert zum Not-Aus-Empfänger 12 übertra- gen und von diesem eingelesen. Wird der funkbasierte Not-Aus-Sender 10 oder der Not-Aus-Schalter 20 taktil betätigt, so wird ein 48V-Versorgungskreis 80 über einen Schütz 40 getrennt. Dadurch entfällt auch die Versorgung für weitere Fahrzeugsteuer- geräte, welche ein Lenkungssteuergerät 72 und ein Antriebssteuergerät 74 aufweisen. Weitere Steuergeräte für Nebenaggregate (nicht gezeigt) sind vorhanden, wobei deren Versorgung ebenfalls entfällt. A system architecture of the method for switching off a main drive source of an autonomously driving vehicle on which the method steps S1a, S1b, S2, S3, S4 are based is explained in more detail with reference to FIG. The system architecture shown in FIG. 2 is an integral part of the overall vehicle concept of the autonomously driving vehicle. A user 4 manually actuates either the emergency-off transmitter 10 or the emergency stop switch 20, which is designed as a manual emergency stop. When the emergency stop transmitter 10 is actuated, the emergency stop command 2 is transmitted in a radio-based manner to the emergency stop receiver 12 and read in by it. If the radio-based emergency stop transmitter 10 or the emergency stop switch 20 is tactually actuated, a 48V supply circuit 80 is disconnected via a contactor 40. This also eliminates the supply for further vehicle control units, which have a steering control unit 72 and a drive control unit 74. Other control units for ancillaries (not shown) are available, their supply is also eliminated.
In der Systemarchitektur ist der 48V-Versorgungskreis 80 als Hauptantriebsquelle des autonom fahrenden Fahrzeugs vorgesehen, wobei der Not-Aus-Schalter 20 mit dem 48V-Versorgungskreis 80 verbunden ist und in diesem seriell verbaut ist. Der 48V- Versorgungskreis 80 weist eine Fahrzeugbatterie 82 auf. In einem seriellen Pfad aus- gehend von dem 48V-Versorgungskreis 80 sind außerdem der Schütz 40, welcher als Hauptschütz ausgebildet ist, und ein Zündschloss 42, welches von einem Zündschlüs- sel betätigt werden kann, seriell verbunden. Der Schütz 40 trennt den 48V- Versorgungskreis 80, falls er in Reaktion auf den betätigten Not-Aus-Schalter 20 geöff- net ist. Das Zündschloss 42 trennt ebenfalls den 48V-Versorgungskreis 80, falls der Zündschlüssel im Zündschloss 42 gedreht beziehungsweise gezogen wird. In the system architecture, the 48V supply circuit 80 is provided as the main driving source of the autonomously traveling vehicle, with the emergency stop switch 20 connected to and serially installed in the 48V supply circuit 80. The 48V supply circuit 80 has a vehicle battery 82. In a serial path starting from the 48V supply circuit 80, the contactor 40, which is designed as a main contactor, and an ignition lock 42, which can be actuated by an ignition key, are also connected in series. The contactor 40 disconnects the 48V supply circuit 80 if it is open in response to the actuated emergency stop switch 20. The ignition lock 42 also disconnects the 48V supply circuit 80 if the ignition key is rotated or pulled in the ignition lock 42.
Zudem ist in der Systemarchitektur ein Steuergerät 60 vorgesehen, welches mit dem Not-Aus-Empfänger 12 und einem Sicherheitsrelais 30 verbunden ist. Das Sicherheits- relais 30 trennt den 48V -Versorgungskreis 80, falls es in Reaktion auf den vom Not- Aus-Empfänger 12 empfangenen Not-Aus-Befehl 2 geöffnet ist. Das Sicherheitsrelais 30 wird hierzu über einen Ausgang 62 an dem Steuergerät 60 freigegeben. Über eine als Logik im Steuergerät 60 hinterlegte Wahrheitstabelle (nicht gezeigt) wird der Aus- gang 62 in Abhängigkeit des in der Wahrheitstabelle enthaltenen Entscheidungskriteri- ums bestromt oder nicht bestromt. Das Entscheidungskriterium basiert auf einer Schal- terstellung eines Betriebsmodusschalters 50, wobei das Sicherheitsrelais 30 in Abhän- gigkeit des geschalteten Betriebsmodus freigegeben wird. Das Steuergerät 60 liest ferner Signale eines Betriebsmodusschalters 50 über zwei Hardwarepins 64, 66 ein. Hierfür ist der Betriebsmodusschalter 50 mit einem optional zeitverzögernden Relais 52 verbunden. Der Betriebsmodusschalter 50 wird zwischen einem autonomen Betriebsmodus und einem nicht-autonomen Betriebsmodus von dem Nutzer 4 betätigt und geschaltet. Der Betriebsmodusschalter 50 gibt zudem über ein 12V-Freigaberelais 54 abhängig von der Schalterposition des Betriebsmodusschal- ters 50 die Spannungsversorgung für ein externes System 90 frei. In addition, a control unit 60 is provided in the system architecture, which is connected to the emergency stop receiver 12 and a safety relay 30. The safety relay 30 disconnects the 48V supply circuit 80 if it is open in response to the emergency stop command 2 received from the emergency stop 12. The safety relay 30 is enabled for this purpose via an output 62 on the control unit 60. Via a truth table (not shown) stored as logic in the control unit 60, the output 62 is energized or de-energized as a function of the decision criterion contained in the truth table. The decision criterion is based on a switching position of an operating mode switch 50, wherein the safety relay 30 is released as a function of the switched operating mode. The controller 60 also reads signals from an operating mode switch 50 via two hardware pins 64, 66. For this purpose, the operating mode switch 50 is connected to an optional time-delay relay 52. The operation mode switch 50 is operated and switched between an autonomous operation mode and a non-autonomous operation mode by the user 4. The operation mode switch 50 also enables power supply to an external system 90 via a 12V enable relay 54, depending on the switch position of the operation mode switch 50.
Im externen System 90 wird das autonom fahrende Fahrzeug von einer externen Span- nungsversorgung 91 mit Energie versorgt. Diese ist mit einem Magnetschalter 93 ver- bunden, welcher wiederum mit einer Spule 94 verbunden ist. Ein Relais 95 ist innerhalb des externen Systems 90 vorgesehen, welches mit der Spule 94 verbunden ist und in Abhängigkeit der Schalterstellung des Magnetschalters 93 bestromt wird, wobei externe Messemodus-Steuergeräte 92 für einen stationären Betrieb des autonom fahrenden Fahrzeugs auf einer Messe mit Energie versorgt werden. Zudem kann über das Re- lais 95 eine Rundum-Lampe 96 versorgt werden. In the external system 90, the autonomously driving vehicle is supplied with energy from an external power supply 91. This is connected to a magnetic switch 93, which in turn is connected to a coil 94. A relay 95 is provided within the external system 90, which is connected to the coil 94 and is energized in response to the switch position of the magnetic switch 93, with external fair mode controllers 92 are energized for a stationary operation of the autonomously running vehicle at a fair , In addition, an all-round lamp 96 can be supplied via the relay 95.
Bezuqszeichen REFERENCE CHARACTERS
2 Not-Aus-Befehl 2 emergency stop command
4 Nutzer 4 users
5 Fahrer 5 drivers
10 Not-Aus-Sender 10 emergency stop transmitter
12 Not-Aus-Empfänger 12 emergency stop receiver
20 Not-Aus-Schalter 20 emergency stop switch
30 Sicherheitsrelais 30 safety relays
40 Schütz 40 contactor
42 Zündschloss 42 Ignition lock
50 Betriebsmodusschalter 50 operating mode switch
52 zeitverzögerndes Relais 52 time delay relay
54 12V-Freigaberelais 54 12V release relay
60 Steuergerät 60 control unit
62 Ausgang 62 output
70 Fahrzeugantrieb 70 vehicle drive
80 48V-Versorgungskreis 80 48V supply circuit
82 Fahrzeugbatterie 82 vehicle battery
90 externes System 90 external system
91 externe Spannungsversorgung 91 external power supply
92 Messemodus-Steuergeräte 92 fair mode controllers
93 Magnetschalter 93 magnetic switch
94 Spule 94 coil
95 Relais 95 relays
96 Rundum-Lampe 96 all-round lamp
S1a Betätigung Not-Aus-Sender S1a Operation emergency stop transmitter
S1b Betätigung Not-Aus-Schalter S1b Operation emergency stop switch
52 Generierung Not-Aus-Befehl 52 Generation emergency stop command
53 Übermittlung Not-Aus-Befehl 53 Transmission emergency stop command
54 Trennung Fahrzeugantrieb 54 Separation of vehicle drive
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