CN111032979A - 用于机动车辆运输的行驶平台 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种行驶平台(1)，其具有：底盘(2)；至少三个车轮(3)，它们被转动驱动地安装在底盘上；布置在底盘上的控制装置(4)，其被设计为，通过控制装置自动地操控至少三个车轮而根据行驶平台的周围环境在地面上自主地对行驶平台进行导航；至少一个与底盘连接的联接装置，其被设计用于将机动车辆与行驶平台联接，以使通过联接装置所联接的机动车辆自主地运动并且由行驶平台的控制装置来操控。

Description

用于机动车辆运输的行驶平台

技术领域

本发明涉及一种行驶平台，其具有底盘、至少三个被转动驱动地安装在底盘上的车轮以及布置在底盘上的控制装置，该控制装置被设计为，通过控制装置自动地操控该至少三个车轮而根据行驶平台的环境在地面上自主地导航行驶平台。

背景技术

由现有技术已知这样的机器人，其例如可以自主地停放或重新停放被存放在停车房或地下停车库中的机动车辆。这种机器人通常被设计为，其能够接收机动车辆，即，与机动车辆机械地联接。这例如可以通过从机动车辆底部驶入和抬升机动车辆来实现。被抬升的机动车辆随后被运输到或行驶到所期望的停车位置并再次被放下。为了能够实现对机动车辆的运输，必须在尺寸和驱动功率方面对机器人进行相应的尺寸设计。不使用机动车辆的自驱动装置。

发明内容

本发明的目的在于提供一种行驶平台，其特别是在停车房和/或地下车库的应用领域中的自主应用得到了改善。

本发明的目的通过一种行驶平台来实现，该行驶平台具有：

-底盘，

-至少三个被转动驱动地安装在底盘上的车轮，

-布置在底盘上的控制装置，该控制装置被设计为，通过控制装置自动地操控该至少三个车轮而根据行驶平台的环境在地面上自主地导航行驶平台，

-至少一个与底盘连接的联接装置，该联接装置被设计用于将机动车辆联接至行驶平台，以使通过联接装置所联接的机动车辆自主地运动并且由行驶平台的控制装置来操控。

控制装置可以被构造和设计为，使行驶平台在例如大厅、广场、地下车库或停车房的地面上自动地或自主地运动，即行驶。行驶平台的控制装置被构造和设计为，根据行驶平台的环境在地面上自主地导航行驶平台。自动行驶意味着：行驶平台可以基于自动运行的运动程序和/或自动运行的行驶策略以自控的和有目标的方式运动。自主行驶意味着：行驶平台是自主地且不受人干预地行驶，也就是说，行驶平台是在无人驾驶地运动。相应地，对运动的导航、预测和补偿，即行驶平台的行驶，是在没有人或驾驶员干预的情况下进行的。

在一种优选的实施方式中，机动车辆具有自己的用于操控行驶功能的车辆控制系统。机动车辆的控制装置被构造和设计为，特别是在考虑到行驶平台的控制装置的控制指令的情况下，根据机动车辆的环境在地面上自主地导航机动车辆。机动车辆的车辆控制系统的行驶功能应被理解为自主的转向运动、向前/向后行驶和制动指令。

在另一种优选的实施方式中，联接装置具有布置在机动车辆上的无线式第一发送/接收装置和布置在行驶平台的走行机构上的无线式第二发送/接收装置，其中，第一发送/接收装置和第二发送/接收装置被设计为，在机动车辆的车辆控制系统和行驶平台的控制装置之间建立通信，使得行驶平台的控制装置将行驶指令发送到机动车辆的车辆控制系统，以便使机动车辆根据行驶平台的环境自主地且与行驶平台机械分离地导航。特别地，联接装置可以没有机械联接并且优选地仅提供通信连接。由此可以将已经存在于机动车辆中的技术有利地用于机动车辆的自动或自主运动。

然后，通过虚拟连接，即通过行驶控制技术的连接，行驶平台和机动车辆就此被一起自动地操控，从所期望的出发地点行驶到所期望的目的地。在r个行驶平台和机动车辆被非机械地、就此而言是无线地或虚拟地连接的情况下，行驶平台和机动车辆可以例如以彼此间固定距离的方式自动地行驶。替代地，在r个行驶平台和作业装置被非机械地、就此而言是无线地或虚拟地连接的情况下，行驶平台和机动车辆可以例如以彼此间距离可变的、但最多相距几米的方式自动地行驶。

发送/接收装置可以是基于无线电的设备，W-Lan设备、激光连接的设备，红外设备。或者必要时也可以通过插接触点机械地连接。

行驶平台的底盘一方面可以被理解为走行机构的一部分，在其上安装有车轮，另一方面也可以被理解为行驶平台的基础结构、底座和/或壳体。就此而言，行驶平台的底盘还可以包括底架、壳体、内置空腔和/或外部收纳区域。在本发明的范围内，承载平台也可以被视为底盘的一部分。

根据本发明的技术方案的优点除了别的之外在于：行驶平台被设计为，使用机动车辆自身的驱动机构来运输机动车辆，在此为停放机动车辆。这在停车房或地下车库中是特别有利的，因为虽然在许多机动车辆中都实现了自主行驶的可能性，但是出于安全原因它们并不能自主地行驶或停泊，这是由于例如不能保证在有人员在场的情况下，自主行驶的机动车辆会考虑到该人员并在必要时能够制动。然而，这些安全功能可以在行驶平台中实现，例如通过激光扫描仪、照相机和/或其它的传感器来实现。特别是可以安全技术地、特别是双通道地或冗余地实现行驶平台的安全功能或安全装置。有力的是，还可以通过行驶平台以安全的方式进行对机动车辆的周围环境的检测，由此，特别是即使机动车辆本身不具有安全功能或冗余的传感器或双通道的安全装置，也能够实现对机动车辆的安全的控制或导航或行驶。此外，由于不需要驱动器来独立地停放机动车辆，因此行驶平台的尺寸可以更小。

在行驶平台与机动车辆之间除了纯虚拟的联接以外，也可以进行机械联接，但也仅仅是在通过机械联接从行驶平台的控制装置传输行驶指令的程度。该控制装置的行驶指令也被发送到机动车辆的车辆控制系统，以便通过行驶平台使机动车辆自主地行驶。

联接装置可以具有布置在作业装置上的机械联接装置和布置在行驶平台的走行机构上的机械配对联接装置，该机械配对联接装置被设计为，在与联接装置的机械联接状态下使作业装置与行驶平台机械地连接。

无论是虚拟连接还是仅机械连接，机动车辆始终跟随行驶平台行驶，而不必具有自己的导航控制智能。但是，在加入了行驶平台的安全功能的情况下，也可以将机动车辆的控制智能用于导航。随后，行驶平台遵循机动车辆的车辆控制系统的指令，这些指令被传输给行驶平台的控制装置。该传输借助于相应的无线发送/接收装置或通过机械联接进行。不言而喻，行驶平台本身也可以是静止不动的并向机动车辆传输控制指令，以使机动车辆相应地行驶。换句话说，行驶平台和机动车辆的运动不必是同步的，或者行驶平台和机动车辆不必形成联合机构。

此外，还可以比较来自机动车辆的行驶平台或控制智能的导航数据。由此可以修正错误的导航数据或者例如更新过时的导航地图。随后，可以如以上两种情况所述的那样在增加了行驶平台的安全功能的情况下通过行驶平台或机动车辆进行真正的导航。

行驶平台的控制装置可以具有存储器，在该存储器中存储有关行驶平台周围环境中的障碍物和/或自由行驶路线的位置和方向的数据，并且控制装置被设计为，在考虑到这些存储于存储器中的数据的情况下按照行驶平台的周围环境自动地对机动车辆进行导航。

行驶平台和/或机动车辆的控制装置可以具有至少一个传感器，该传感器提供关于行驶平台环境中的障碍物和/或自由行驶路线的位置和方向的数据，并且控制装置被设计为，在考虑到由该至少一个传感器提供的这些数据的情况下自动地导航行驶平台。

传感器可以是激光器、扫描仪、雷达、照相机或红外传感器。

行驶平台的至少三个车轮可以被设计为麦克纳姆轮，其允许行驶平台进行全向行驶。

这些麦克纳姆轮可以分别具有滚轮架，该滚轮架被围绕车轮转动轴线旋转驱动地安装在底盘上，其中，每个车轮都具有多个滚轮，这些滚轮沿周向均匀分布地设置并且被不驱动地围绕滚轮架的滚轮转动轴可转动地安装在滚轮架上。

每个麦克纳姆轮在车轮的周向上(就此而言形成轮辋)可以具有多个可转动安装的桶状滚轮，这些桶状滚轮优选以相对于车轮轴线45度的角度可转动地安装在车轮上。只有这些桶状滚轮与地面接触。这些桶状滚轮不是直接驱动的，并且能够围绕其倾斜的支承轴自由地旋转。整个麦克纳姆车轮，即轮辋，由具有可变转速和期望的相应转动方向的驱动马达来驱动。

除了载客车辆或载货车辆以外，机动车辆也特别是指所有具有自己的驱动器、特别是电驱动器的(路上运输)车辆。机动车辆还可以例如是清洁设备。通过这种方式，可以扩展行驶平台的应用，因为例如在停车之后可以承担清洁任务，从而使得行驶平台能够被多种方式地使用并且可以减少停车时间。

附图说明

下面将参照附图对本发明的具体实施例进行详细说明。这些示例性实施例的具体特征可以必要时被单独或组合考虑地看作是本发明的一般性特征，而与其在上下文中具体何处被提及无关。其中：

图1示出了行驶平台的第一种实施方式的示意图；

图2示出了用于运输机动车辆的行驶平台的第一种实施方式的示意图；

图3示出了具有联接车辆的行驶平台的第一种实施方式的示意图；

图4示出了具有联接和运输车辆的行驶平台的第一种实施方式的示意图；

图5示出了具有联接车辆的行驶平台的第二种实施方式的示意图。

具体实施方式

图1示出了行驶平台1，其具有底盘2和至少三个被设计为麦克纳姆轮的车轮3。

行驶平台1还具有布置在底盘2上的控制装置4，该控制装置被设计为，通过使控制装置4自动地操控车轮3，从而根据行驶平台的环境在地面上自主地导航行驶平台1。

每个车轮3均可以由行驶平台1自己的马达5驱动，并且通过行驶平台1的控制装置4被自动地操控。

相应的地面可以形成行驶平台1的道路，行驶平台1在该道路上自动地运动。为此将控制装置4设计为，使行驶平台1在道路上自动行驶。在行驶平台1自动行驶期间，可以检测行驶平台自动行驶期间的障碍物和行驶路线并将其存储在导航控制装置6中，该导航控制装置被设计用于在道路上对行驶平台1进行导航。如图1所示，导航控制装置6可以与行驶平台1分开布置，并且仅控制技术地与行驶平台或其控制装置4进行通信。

替代于这种单独布置的，导航控制装置4也可以是行驶平台1的一部分，如图1中的虚线所示。据此，行驶平台1可以包括导航控制装置6，并且导航控制装置6可以与行驶平台1的控制装置4控制技术地连接，并且被设计用于存储参考位置和参考方向，该参考位置和参毛方向是在道路上导航行驶平台1时用作数字地图，在此基础上，导航控制装置6与控制装置4协同作用，使行驶平台1在地面上或者说在道路上运动。

在这些情况下，导航控制装置6和/或控制装置4(其在此可以表示车辆驱动控制系统)被构造和设计为：检测行驶平台1在道路上的当前的实际位置和实际方向；读取目的地的所期望的目标位置和目标方向，该目的地应该是行驶平台1通过导航控制装置6与车辆驱动控制系统的协同作用而被自动操控地驶入；自动地规划，更确切地说是基于存储在导航控制装置6中的障碍物和行驶路线的位置和方向，自动地规划从行驶平台1的实际位置和实际方向开始并以目的地的目标位置和目标方向结束的路线。然后，行驶平台1可以通过导航控制装置6与控制装置4或者说与车辆驱动控制系统的协同作用而被自动导航地沿该路线行驶。

例如根据图2所示，行驶平台1具有至少一个与底盘3连接的联接装置7，该联接装置被设计为，将至少一个机动车辆8与行驶平台1联接，以便使通过联接装置7联接的机动车辆8在行驶平台1的周围环境中自主地运动，更确切地说是在行驶平台1的控制装置4的操控下。

在根据图2至图4的无线式实施方式的情况下，联接装置7具有布置在机动车辆8上的无线式第一发送/接收装置9和布置在行驶平台1的底盘2上的无线式第二发送/接收装置10。

在此，该第一发送/接收装置9和第二发送/接收装置10被设计为，在机动车辆8的车辆控制器8.1与行驶平台1的控制装置4或导航控制装置6之间建立通信，以使行驶平台1的控制装置4或导航控制装置6向机动车辆8的车辆控制器8.1发送行驶指令，以便根据行驶平台1的周围环境自主地并且与行驶平台1机械分开地对机动车辆8进行导航。

行驶平台1和机动车辆8的控制技术联接例如可以通过如下方式进行：即，两个底盘在空间上彼此分开地定位，因此没有机械连接，但是行驶平台1的车轮和机动车辆8的车轮执行彼此协调一致的、特别是同步的运动，从而使得两个底盘始终以恒定的距离彼此定位并始终以彼此协调一致的方向定向地操控。这种协调、同步的操控可以通过用于行驶平台1和机动车辆8的共有的驱动控制装置来实现。替代地，第一底盘可以具有自己的第一驱动控制装置，第二底盘可以具有自己的第二驱动控制装置，其中，第一驱动控制装置通过同步通信连接与第二驱动控制装置控制技术地连接。

机动车辆8具有自己的用于操控机动车辆8的行驶功能的车辆控制器8.1，并且行驶平台1的控制装置4被构造和设计为，在考虑到车辆控制器8.1的控制指令的情况下，根据行驶平台的周围环境在地面上自主地对行驶平台1进行导航。

行驶平台1的控制装置4可以具有存储器11，在该存储器中存储有关于行驶平台1的周围环境中的障碍物的和/或自由行驶路线的位置和方向的数据，并且控制装置4可以在此被设计为，在考虑到这些存储于存储器11中的数据的情况下，在行驶平台1的环境中自动地导航机动车辆8。

行驶平台1的控制装置4和/或作业装置8可以具有至少一个传感器12a、12b、12c，这些传感器提供关于行驶平台1的环境中的障碍物和/或自由行驶路线的位置和方向的数据，在此，控制装置4被设计为，在考虑到由至少一个传感器12a、12b、12c提供的数据的情况下，在行驶平台1的环境中自动地导航机动车辆8。在此，至少一个传感器12a、12b、12c展开成一围绕行驶平台的监视区域13。

机动车辆8具有自己的行驶装置14，该行驶装置被设计为，使机动车辆8在地面上自主地被驱动地运动，并且行驶平台1的控制装置4在此被设计为，操控机动车辆8的行驶装置14，以使机动车辆8与行驶平台1一起或者独立于行驶平台1地在行驶平台1的环境中被导航。

下面参照图2至图4说明机动车辆8通过行驶平台1的运输。

如图2所示，行驶平台1接近待运输的或待停放的机动车辆8。在此，行驶平台1被图2中以虚线示出的监视区域13包围，该监视区域由传感器12a、12b、12c展开形成。由此可以记录下行驶平台1的行驶路线中可能的障碍物。

如图3所示，行驶平台1沿机动车辆8的方向行驶，并以限定的距离停止在待运输的机动车辆8的前方，以便之后能够以单元或联合机构的形式驶离。通过机动车辆8的第一发送/接收装置9和行驶平台1的联接装置7的第二发送/接收装置10建立通信。通过这种通信连接，行驶平台1将行驶指令发送给机动车辆8。具体而言，行驶平台1的控制装置4的指令经由第一发送/接收装置9和第二发送/接收装置10被传输到车辆控制器8.1。

在此，根据机动车辆8的行驶动力学模型应该存储在哪里，可以在行驶平台1中或者在机动车辆8本身中进行诸如机动车辆8的转向角偏转(Lenkwinkeleinschlag)和驱动功率之类的行驶功能的计算。现在通过控制装置4计算行驶平台1的运动，使得行驶平台1和机动车辆8作为联接单元行驶(“电子主轴(elektronische

)”)。在此，由于机动车辆8本身的驱动器被用于运动，因此行驶平台1和机动车辆8不必机械地联接。

由传感器12a、12b、12c展开形成的监视区域13包围机动车辆8。用于在行驶平台上监视的传感器12a、12b、12c被设置为沿两个轴线方向(X，Y)可调的，使得行驶平台能够适应各种不同的车辆尺寸，从而能够看到例如机动车辆8上的相应的干扰边缘。

借助于通过第一和第二发送/接收装置9、10的虚拟连接，确保了机动车辆8也跟随行驶平台1并且不会丢失。一旦行驶平台1与机动车辆8联接，就通知未示出的车队管理器(Flottenmanager)。

现在，机动车辆8如图4所示地跟随处于连接中的行驶平台1。行驶平台1的导航数据被用于对行驶平台1和联接的机动车辆8进行导航。替代地，也可以使用机动车辆8的导航数据或它们的组合。

一旦行驶平台1和机动车辆8到达其目标位置，例如停车位置，机动车辆8就与行驶平台分离。然后，机动车辆8处于停车位置，这被通知给车队管理器。而行驶平台1执行由车队管理器发出的新的运输任务。

在如图5所示的另一种实施方式中，行驶平台1具有机械式的第一联接装置15，该第一联接装置对应于机动车辆8的第二联接装置16。然而，该机械联接不是用于将牵引力从行驶平台1传递到机动车辆8上，而是仅用于建立通信，即，例如通过插接连接建立纯数据交换。在此，机动车辆8的运输流程对应于前述的方法，其区别在于没有虚拟连接，而是进行机械连接。

此外，还可以实现一种停车系统，该停车系统包括：带有多个车位的建筑物，这些车位被设计用于停放机动车辆；不同于所述车位的充电位或加注位，其被设计用于自动地向机动车辆供应电能、液态或气态燃料；以及机动车辆运输平台，特别是根据本发明的行驶平台1，其被设计为，无人驾驶地将停放在相应车位上的机动车辆8自动运输到充电位或加注位上，和/或无人驾驶地将存在于充电位或加注位上的机动车辆自动运回到相应的车位上。

停车系统还可以包括：带有多个车位的建筑物，这些车位被设计用于停放机动车辆8；交付位，其被设计为，由驾驶员在该交付位上驶入、停放和驶离机动车辆8；以及机动车辆运输平台，特别是根据本发明的行驶平台1，其被设计为，无人驾驶地将停放在交付位上的机动车辆8自动运输到建筑物的空闲车位上和/或将其从建筑物的车位运回交付位。

停车系统还可以包括：带有多个车位的建筑物，这些车位被设计用于停放机动车辆；交付位，其被设计为，由驾驶员在该交付位上驶入、停放和驶离机动车辆；不同于所述车位的充电位或加注位，该充电位或加注位被设计用于自动地向机动车辆供应电能、液态或气态燃料；以及机动车辆运输平台，特别是根据本发明的行驶平台1，其被设计为，无人驾驶地将停放在交付位上的机动车辆自动运输到建筑物的空闲车位上和/或将其从建筑物的车位运回交付位上，并且其被设计为，无人驾驶地将停放在相应车位上的机动车辆自动运输到充电位或加注位上和/或无人驾驶地将存在于充电位或加注位上的机动车辆自动运回到相应的车位上或交付位上。

在除了用作机动车辆运输平台的其他运行时间，机动车辆常规地由内燃机和/或电动马达驱动，并且为此具有驱动轮，并且在道路交通中常规地由人驾驶。特别是在道路交通之外，这些车辆例如可以在停车房或地下车库中由行驶平台1自动且自主地运输，而没有人，也就是机动车辆驾驶员来控制，特别是在机动车辆中不必存在人，也就是机动车辆的驾驶员，就可以使用行驶平台以及清洁装置。在此，替代于联接机动车辆8地，进行在图中未示出的对清洁装置的联接。

Claims (1)

1.一种行驶平台(1)，具有：

-底盘(3)，

-至少三个车轮，它们被转动驱动地安装在所述底盘上，

-布置在所述底盘上的控制装置，该控制装置被设计为，通过所述控制装置自动地操控所述至少三个车轮而根据所述行驶平台的周围环境在地面上自主地对所述行驶平台进行导航，

-至少一个与所述底盘连接的联接装置，该联接装置被设计用于将机动车辆与所述行驶平台联接，以使通过所述联接装置所联接的机动车辆自主地运动，并且由所述行驶平台的控制装置来操控。

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