用于车辆的紧急停止系统技术方案

公开一种用于将能够至少半自主操作的车辆转换至安全状态的紧急停止系统。紧急情况系统具有用于输出操纵信号的操纵装置、用于接收操纵信号并且用于输出控制信号的控制装置、以及紧急制动装置。紧急制动装置被配置成主动地制动车辆，并且为此基于控制信号以及预先设定的操作模式操纵被设置在车辆中的制动系统。

Emergency stop system for vehicles

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于车辆的紧急停止系统已知的用于将半自主或自主的车辆转换至安全状态的系统能够通过停止驱动装置使车辆停住。安全状态可以被理解为至少使车辆停住，从而消除由车辆的运动而可能引起的危险的状态。安全状态还可以被理解为车辆不会对周围环境造成危险的状态。安全状态尤其可以被理解为车辆是停住的并且/或者除了驱动装置之外还关断了有潜在危险的系统的状态。这样的有潜在危险的系统例如可以是液压系统或辅助动力输出装置。半自主的车辆可以被理解为是在驾驶员在场的情况下可以自主行驶的车辆。这样的操作模式也已知为自动驾驶(Autopilot)。自主的车辆可以理解为是无需驾驶员即可完全独立行驶的车辆。原则上，车辆可以是用于运输人员或货物的任何工具。车辆尤其可以是：农业机械，例如拖拉机；轿车(PKW)；载货车辆，例如载重汽车(LKW)或自卸车；或者建筑机械，例如轮式装载机。一种所提出类型的紧急停止系统可以用于可至少半自主地操作的车辆，并且用于将车辆转换至开篇所提及的安全状态。可至少半自主地操作的车辆被理解为能够进入如下操作状态的车辆，在该操作状态中，车辆以上述方式方法半自主地操作，因此在驾驶员在场的情况下可以自主行驶。该紧急停止系统具有操纵装置，该操纵装置可以响应于其操纵来输出操纵信号。这样的操纵装置可以是基于触发事件来输出信号的任何类型的设备。这样的操纵装置还可以被称为触发器。该操纵装置可以由用户(例如车辆的操作人员)操纵。因此，操纵装置应被理解为响应于用户进行的操纵来产生适于在控制装置中进一步处理的输出的任何类型的装置。这样的输出可以是专门生成的信号，然而还可以藉由简单地接通和切断电流来实现。紧急停止系统还具有控制装置，该控制装置接收该操纵信号并且基于该操纵信号来输出控制信号。这样的控制信号尤其可以在考虑其他系统信息的情况下生成，并且可用于控制其他系统部件。控制装置可以组合用于控制不同的系统部件的多个控制装置。此外，紧急停止系统具有用于主动地制动该车辆的紧急制动装置。这个紧急制动装置被配置为：基于所输出的控制信号并且基于预先设定的操作模式来操纵设置在车辆中的(例如已存在的)制动系统，以便产生用于使该车辆减速的制动力。为此，控制装置可以具有用于输出控制信号的制动控制装置。主动制动意味着，在车辆的动力传动系中机械地(尤其在使用车辆侧的制动系统的情况下)产生制动力，以便使该车辆的运动减速。在此，制动系统基于所输出的控制信号并且基于预先设定的操作模式来操纵，以便产生用于使该车辆减速的制动力。制动系统可以是驻车制动系统，该驻车制动系统还可以被称为手动制动系统或手动制动器。通过使用车辆侧的制动系统实现了一种高效且安全的紧急停止系统，该紧急停止系统在使用车辆的已存在的部件的情况下提高了车辆的安全性。与简单地关断车辆驱动装置相比较，可以更快速地对车辆进行制动。此外，可以省去关断车辆驱动装置，由此驱动装置在达到安全状态之后仍然可供使用。因此，车辆驱动装置在紧急停止时可以继续驱动车辆的发电机，由此解除车辆电池的负载。紧急制动装置可以包括致动器，该致动器被配置成操纵制动系统(例如该驻车制动系统)。以这种方式可以自动化地操纵驻车制动系统。致动器可以是机电致动器。在此，致动器可以具有电动马达、操作机构、以及信号发生器。信号发生器能够用于将该操作机构的位置作为信号输出、并且使这个信号可用于操控该电动马达。这样的信号发生器可以是限位开关。然而，替代于信号发生器，还可以用连续测量系统(例如藉由读取返回电流)来确定该操作机构的位置。致动器也可以设置在该车辆中。如果该车辆已经具有用于操纵驻车制动器的机电致动器，则这个已存在的致动器可以被直接操控并且因此可以被视为该紧急制动装置的一部分。替代于驻车制动系统或除此之外，只要该车辆中存在驻车锁止装置，那么附加地还可以将这样的驻车锁止装置放置在该车辆中。为了除了在制动系统中产生的制动力之外还产生用于使该车辆减速的附加制动力，控制装置可以被配置成操控车辆的制动系统以外的装置。以这种方式可以实现特别快速且高效的制动。车辆的制动系统以外的装置可以是车辆的动力传动系。控制装置可以被配置成切换动力传动系，其方式为使得将动力传动系的内部阻力用作附加制动力。这例如可以藉由有针对性地操控变速器或藉由对差速器的对应切换来实现。以这种方式可以将动力传动系中已存在的部件用来进行附加的制动。由于使用已存在的车辆部件，因此这可以有助于节省成本。变速器的操控可以实现为在经过预先确定的(例如可自由参数化的)时间之后将变速器切换成空挡。还可以设置起动离合器，该起动离合器在经过预先确定的时间之后被断开。以这种方式可以中断动力流。变速器可以具有处于该动力流中的离合器，该离合器可以以有源的方式(例如藉由通电)闭合。在这样的离合器中，仅中断通电、断开离合器、并且因此持久地关断动力传动系。因此，控制装置可以被配置成至少暂时性地操纵变速器，从而产生发动机制动。因此，可以调节附加地产生的制动力，由此可以在总体上更有效地进行制动。控制装置可以具有变速器控制装置。根据所使用的变速器类型，这个变速器控制装置可以将变速器切换到低挡位以产生制动力、或者为变速器预先设定低的速度设定值。变速器例如可以是自动化手动变速器。为了产生制动作用，这个变速器可以被暂时地切换到小的设定挡位。变速器还可以为静液压-动力分流变速器。在这种情况下，可以为变速器预先设定例如为0km/h的速度设定值。这样的变速器控制器能够实现特别高效地产生制动力。紧急停止系统可以具有操作模式调节装置，该操作模式调节装置被配置成藉由操纵装置来选择性地阻止紧急制动装置的激活。这样的操作模式调节装置可以是开关、例如钥匙开关。这个开关可以由用户进行操纵，并且可以藉由电路来根据钥匙开关位置开启或锁定不同的操作模式。例如可以设置2线钥匙开关，该2线钥匙开关可以对总计四种模式进行二进制编码。例如可以藉由使操纵装置与控制装置解除联接来实现紧急制动装置的激活，例如藉由中断或阻断从操纵装置到控制装置的信号传输来实现。开关可以是固定地可紧固在该车辆上的。这具有如下优点，即操作模式调节装置不能无意地通过远程触发被操纵。操作模式调节装置还可以被配置成为变速器控制装置预先设定用于变速器的各种操作模式。因此，操作模式调节装置例如不仅可以操纵制动控制装置(即激活制动器或使制动器解除激活)，而且可以在确定的操作模式(例如半自主操作或自主操作)中预先设定速度限制。这样的速度限制可以是在变速器控制器中可自由地参数化的。这个功能可以被用于产品开发的最初阶段(例如原型或最初的批量生产中)，直到对产品功能有足够的信任度为止。除了半自主操作和自主操作之外，还可以将转换行驶的操作模式设置为操作模式。转换行驶可以被理解为车辆原始状态，在该车辆原始状态中不根据控制器来激活任何变化，例如控制装置是未激活的。这对原型车辆样品是尤其重要的，以便不失去车辆许可。转换行驶的操作模式还可以使车辆置入如下状态，在该状态中，车辆可以以更高的速度操作。然而，同时防止该紧急制动装置的操纵，这是因为操纵和与其相关的制动可能导致车辆不稳定。...

【技术保护点】
1.一种用于将能够至少半自主操作的车辆转换至安全状态的紧急停止系统(1)，所述紧急停止系统具有：/n用于输出操纵信号的操纵装置(100)，/n用于接收所述操纵信号并且用于输出控制信号的控制装置(200)，其特征为/n用于主动地制动所述车辆的紧急制动装置(400)，其中，所述紧急制动装置(400)被配置成：基于所输出的控制信号并且基于预先设定的操作模式来操纵设置在所述车辆中的制动系统(800，802)，以便产生用于使所述车辆减速的制动力。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171112 DE 102017126513.91.一种用于将能够至少半自主操作的车辆转换至安全状态的紧急停止系统(1)，所述紧急停止系统具有：
用于输出操纵信号的操纵装置(100)，
用于接收所述操纵信号并且用于输出控制信号的控制装置(200)，其特征为
用于主动地制动所述车辆的紧急制动装置(400)，其中，所述紧急制动装置(400)被配置成：基于所输出的控制信号并且基于预先设定的操作模式来操纵设置在所述车辆中的制动系统(800，802)，以便产生用于使所述车辆减速的制动力。


2.根据权利要求1所述的紧急停止系统(1)，其特征在于，所述制动系统(800，802)是驻车制动系统，并且所述紧急制动装置(400)被配置成操纵所述驻车制动系统。


3.根据权利要求2所述的紧急停止系统(1)，其特征在于，所述紧急制动装置(400)包括致动器(700)，所述致动器被配置成操纵所述制动系统(802)，其中，所述致动器(700)是机电致动器，所述机电致动器具有电动马达(702)、操作机构(704)和信号发生器(705)，所述信号发生器将所述操作机构(704)的位置作为信号输出，所述信号被反馈以操控所述电动马达(702)。


4.根据前述权利要求之一所述的紧急停止系统(1)，其特征在于，所述控制装置(200)还被配置成根据需要来操控所述车辆的制动系统以外的装置(500)，以便除了所述制动系统(800，802)中所产生的制动力之外还产生用于使所述车辆减速的附加制动力。


5.根据权利要求4所述的紧急停止系统(1)，其特征在于，所述制动系统以外的装置(500)是所述车辆的动力传动系(502)，并且所述控制装置(200)被配置成切换所述动力传动系(502)，其方式为使得所述动力传动系(502)的内部阻力用作附加制动力。


6.根据权利要求5所述的紧急停止系统(1...

【专利技术属性】
技术研发人员：C·海勒，M·阿曼，A·贝克，
申请(专利权)人：采埃孚股份公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE