DE102007044006A1 - Driverless electric vehicle - Google Patents

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Johannes Eschler
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein fahrerloses Elektrofahrzeug mit einer Antriebseinheit (14), deren Energieversorgung mittels einer elektrischen Energieversorgungseinheit (11) und deren Steuerung mittels einer Steuerungseinheit (13) erfolgen, wobei die Steuerungseinheit (13) mit einer Interaktionseinheit (12) in einer Wirkverbindung steht. Es ist vorgesehen, dass eine Identifikationseinheit (4) zur Nutzeridentifikation und eine Erfassungseinheit (5) zur Bewegungserfassung des Nutzers dient, wobei in Abhängigkeit der Nutzerbewegungen vorgegebene Bewegungsmuster mittels der Antriebseinheit (14) ausführbar sind.The invention relates to a driverless electric vehicle having a drive unit (14) whose power supply takes place by means of an electrical power supply unit (11) and its control by means of a control unit (13), wherein the control unit (13) is in operative connection with an interaction unit (12). It is provided that an identification unit (4) for user identification and a detection unit (5) for detecting movement of the user is used, wherein predetermined movement patterns by means of the drive unit (14) are executable depending on the user movements.

Description

Die Erfindung betrifft ein fahrerloses Elektrofahrzeug mit den im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Merkmalen.The The invention relates to a driverless electric vehicle with the in the preamble of claim 1 features.

Stand der TechnikState of the art

Ein derartiges Elektrofahrzeug ist beispielsweise aus dem Golfsport bekannt, bei dem das als „Golfcaddy" oder auch als „Golftrolley" bezeichnete fahrerlose Elektrofahrzeug dazu dient, Lasten aufzunehmen und zu transportieren. Neben einem Antriebsmotor sind ein den Antriebsmotor mit elektrischer Energie versorgender Akkumulator und eine Steuerung zur Verarbeitung von Steuersignalen vorgesehen. Unter Verwendung wenigstens eines Signalgebers, wie beispielsweise einer Griffsteuerung und/oder einer Funkfernsteuerung, ist das fahrerlose Elektrofahrzeug navigierbar.One Such electric vehicle is for example from the sport of golf known in which the as "Golfcaddy" or as "Golftrolley" designated driverless Electric vehicle serves to pick up and transport loads. In addition to a drive motor are a drive motor with electrical Energy supplying accumulator and a control for processing provided by control signals. Using at least one Signal transmitter, such as a handle control and / or a Radio remote control, the driverless electric vehicle is navigable.

Ferner sind aus dem industriellen Bereich fahrerlose Transportfahrzeuge bekannt, die ebenfalls Komponenten zum Antrieb, zur Stromversorgung und zur Steuerung aufweisen und Teil eines ganzheitlichen fahrerlosen Transportsystems sein können. Derartige Transportfahrzeuge gehören der Klasse der flurgebundenen Fördermittel an, bei dem der Antrieb automatisch gesteuert und berührungslos geführt wird. Fahrerlose Transportfahrzeuge dienen dem Materialtransport, insbesondere zum Ziehen oder Tragen von Fördergut mit aktiven oder passiven Lastaufnahmemitteln.Further are driverless transport vehicles from the industrial sector known, which also components for the drive, the power supply and to control and part of a holistic driverless Transport system can be. Such transport vehicles belong the class of ground-based subsidies in which the drive is automatically controlled and non-contact guided becomes. Driverless transport vehicles are used for material transport, in particular for drawing or carrying goods with active or passive load-carrying means.

Weiterhin sind als Serviceroboter bezeichnete fahrerlose Fahrzeuge bekannt geworden, welche Dienstleistungen für den Menschen erbringen. Diese Fahrzeuggattung findet vornehmlich in Privathaushalten Verwendung. Als beispielhafte Anwendungen können unter anderen das Staubsaugen, das Rasenmähen oder auch die Gebäude- und Anlagenüberwachung genannt werden. Auch diese Fahrzeuggattung weist verschiedene Funktionseinheiten für Antrieb, Stromversorgung und Steuerung auf. Bei allen vorgenannten Fahrzeugarten ist jedoch ein fehlender Nutzerbezug feststellbar.Farther are known as service robots driverless vehicles known become, which provide services to the person. This type of vehicle is mainly used in private households. As an example Applications can Among other things, the vacuuming, lawn mowing or even the building and system monitoring to be named. This type of vehicle has different functional units for drive, power supply and control on. In all the aforementioned types of vehicles, however a missing user reference can be determined.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Das erfindungsgemäße fahrerlose Elektrofahrzeug mit den im Anspruch 1 genannten Merkmalen bietet demgegenüber den Vorteil, dass ein stetiger Bezug zum Fahrzeugnutzer mit einer bedarfsgerechten Interaktion gegeben ist. Dadurch, dass eine Identifikationseinheit zur Nutzeridentifikation und eine Erfassungseinheit zur Bewegungserfassung des Nutzers dient, wobei in Abhängigkeit der Nutzerbewegungen vorgegebene Bewegungsmuster mittels der Antriebseinheit ausführbar sind, kann einerseits ein Gebrauch des Elektrofahrzeugs durch einen Nutzer erst nach seiner Identifikation erfolgen, wodurch Missbrauch und Fehlsteuerungen des Fahrzeugs vermieden werden. Andererseits ist eine Interaktion zwischen dem Nutzer und dem Fahrzeug ermöglicht, ohne dass ein permanenter und/oder unmittelbarer Nutzer-/Fahrzeugkontakt erforderlich ist. So dient die Erfassungseinheit insbesondere dafür, dass sich das Fahrzeug, abgesehen von Sonderfunktionen, stets in der Nähe des identifizierten Nutzer aufhält.The Driverless according to the invention Electric vehicle with the features mentioned in claim 1 features In contrast, the advantage that a steady relation to the vehicle user with a appropriate interaction is given. In that an identification unit for user identification and a detection unit for detecting movement of the User serves, depending on the user movements predetermined movement pattern by means of the drive unit executable are, on the one hand, a use of the electric vehicle by a user only after his identification, which causes abuse and Mis-control of the vehicle can be avoided. On the other hand allows interaction between the user and the vehicle, without a permanent and / or immediate user / vehicle contact is required. Thus, the detection unit is used in particular for that the vehicle, apart from special functions, always in the Near the detains identified users.

Einem derartigen Fahrzeug kommt demnach der Status eines teilautonomen Fahrzeugs respektive Begleiters zu, der den Nutzer beispielsweise beim Einkauf, im Büro, beim Sport oder bei sonstigen Freizeitaktivitäten unterstützt, entlastet und für ein komfortableres Leben sorgt. Durch die teilautonome Konfiguration und der damit verbundenen Teilselbstständigkeit des fahrerlosen Fahrzeugs wird ein hoher Entlastungsgrad in Alltagssituationen erreicht, ohne dass das fahrerlose Fahrzeug die persönliche Bewegungsfreiheit in einem unakzeptablem Maß einschränken würde. Ferner ergibt sich durch die teilautonome Konfiguration und einfache Auslegung des Fahrzeugs eine überschaubare Komplexität des Fahrzeugaufbaus und der Fahrzeugprogrammierung.a Such a vehicle is therefore the status of a semi-autonomous Vehicle respectively companion to, for example, the user when shopping, in the office, assisted in sports or other recreational activities, relieved and for a more comfortable Life cares. Due to the partially autonomous configuration and the so associated partial self-employment The driverless vehicle becomes a high level of relief in everyday situations achieved without the driverless vehicle the personal freedom of movement to an unacceptable degree. Further results from the partially autonomous configuration and simple design the vehicle a manageable complexity the vehicle body and the vehicle programming.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den weiteren, in den Unteransprüchen genannten Merkmalen.Further advantageous embodiments of the invention will become apparent from the further, in the subclaims mentioned features.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist zu der Identifikationseinheit ein einem Nutzer zuordenbares Identifikationsmittel vorgesehen. Das Identifikationsmittel übernimmt dabei die Aufgabe eines Identifikationspartners mit Bezug auf die Identifikationseinheit, wodurch sich der aktuelle Nutzer dem Fahrzeug gegenüber als Person mit Zugriffs- und Benutzungsberechtigung anmelden kann. Ferner kann mit der Nutzerzuordnung eine nutzerspezifische Konfiguration, beispielsweise in puncto Sprache, sprecherabhängiger Spracheingabe sowie nutzerabhängigem Interaktionskonzept erzielt werden. Eine aufwändige optische Identifikation des Nutzers durch die Identifikationseinheit kann entfallen. Das Identifikationsmittel kann beispielsweise in Form einer Identitäts-Chipkarte, eines Transponders, insbesondere RFID-Transponder, oder dergleichen ausgeführt sein.In a preferred embodiment The invention relates to the identification unit of a user assignable identification means provided. The identification means takes over doing the job of an identification partner with respect to the Identification unit, whereby the current user the vehicle across from as a person with access and use permission. Further can use the user mapping to create a user-specific configuration, for example, in terms of language, speaker-dependent voice input as well as user-dependent interaction concept be achieved. An elaborate one optical identification of the user by the identification unit can be omitted. The identification means can, for example, in Form of an identity chip card, a transponder, in particular RFID transponder, or the like accomplished be.

Mit Vorteil ist zu der Erfassungseinheit ein dem Nutzer zuordenbares Erfassungsmittel vorgesehen, das die Funktion eines Erfassungspartners aufweist. Diese Funktionseinheit dient dazu, das Fahrzeug in die Lage zu versetzen und zu veranlassen, den Nutzer zu begleiten. Der Nutzer kann hierzu mit einer Sendeeinrichtung, einem Transponder oder dergleichen ausgestattet werden. Das Fahrzeug kann darüber hinaus in Abhängigkeit des jeweiligen Nutzers ein Bewegungsmuster verwenden, dass der Umgebung angepasst ist. Weiterhin können die Identifikationseinheit und die Erfassungseinheit bzw. das Identifikationsmittel und das Erfassungsmittel jeweils eine gemeinsame Funktionseinheit bilden.Advantageously, a detection means which can be assigned to the user and which has the function of a detection partner is provided for the detection unit. This functional unit is used to enable the vehicle and to guide the user. For this purpose, the user can be equipped with a transmitting device, a transponder or the like. The vehicle may also vary depending on the particular User to use a movement pattern that is adapted to the environment. Furthermore, the identification unit and the detection unit or the identification means and the detection means can each form a common functional unit.

In weiteren vorteilhaften Ausführungsformen sind eine Tastatur zur direkten Dateneingabe an dem Fahrzeug, eine an dem Fahrzeug angeordnete. Fernbedienungsschnittstelle zum Datenaustausch mit einer dem Nutzer zuordenbare Fernbedienung und eine Spracheingabeschnittstelle an dem Fahrzeug zum Empfang von Sprachdaten des Nutzers vorgesehen. Hinsichtlich der Spracheingabeschnittstelle können sowohl sprecherabhängige als auch sprecherunabhängige Anteile der Sprachinteraktionen gegenüber dem Fahrzeug berücksichtigt werden.In further advantageous embodiments are a keyboard for direct data input to the vehicle, one on the vehicle arranged. Remote control interface for data exchange with a user-assignable remote control and a voice input interface provided on the vehicle for receiving voice data of the user. With regard to the speech input interface, both speaker-dependent and also speaker independent Accounted for portions of the voice interactions with the vehicle become.

Vorteilhafterweise ist eine Sensoreinheit zur Kollisionsvermeidung vorgesehen, so dass das Fahrzeug den Nutzer in einer der Umgebung angepassten Weise begleiten kann, ohne dabei eine Eigen- oder Sachbeschädigung zu verursachen. Die Erfassung des Umfelds kann zum Beispiel mittels Ultraschallwandlern, Nahbereichs-Mikrowellenradar, Kameras für den sichtbaren Bereich oder den Infrarotbereich erfolgen.advantageously, a sensor unit is provided for collision avoidance, so that the vehicle will accompany the user in a manner adapted to the environment can, without causing damage to oneself or property. The Detection of the environment can, for example, by means of ultrasonic transducers, Short-range microwave radar, cameras for the visible range or the infrared range.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist eine Navigationseinheit zur Positionsbestimmung des Fahrzeugs vorgesehen. Die Positionsbestimmung kann dabei beispielsweise mit Hilfe einer Navigationsdatenbank durchgeführt werden. Die Navigationseinheit dient somit der Orientierung des Fahrzeugs unabhängig von dem jeweiligen Einsatzort.In An advantageous embodiment is a navigation unit for Position determination of the vehicle provided. The position determination can In this case, for example, be carried out using a navigation database. The navigation unit thus serves the orientation of the vehicle independently from the respective place of use.

Vorteilhaft ist zudem ein Energiemanagement zur Überwachung der Energieversorgungseinheit, wodurch die im Allgemeinen als elektrochemischer Speicher ausgeführte Energieversorgungseinheit mittels einer Überwachungselektronik auf ihre Funktionstüchtigkeit, auf ihren Ladezustand und ihre Restlebensdauer überwacht werden kann.Advantageous is also an energy management system for monitoring the energy supply unit, whereby the energy supply unit, which is generally designed as an electrochemical storage device by means of a monitoring electronics on their functionality, can be monitored for their state of charge and their remaining life.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung dient eine Ausgabeeinheit zur Informationsausgabe für den Nutzer. Die Ausgabeeinheit kann auf einer optischen und/oder akustischen und/oder haptischen Funktionsweise basieren. Mittels der Ausgabeeinheit können Daten der Interaktionseinheit in Ausgabeinformationen für den Nutzer umgesetzt werden.In an advantageous embodiment is an output unit for Information release for the Users. The output unit may be on an optical and / or acoustic and / or haptic functionality. By means of the output unit data can the interaction unit in output information for the user be implemented.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

Die Erfindung sowie vorteilhafte Ausgestaltungen gemäß den Merkmalen der weiteren Ansprüche werden im Folgenden anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert, ohne dass insoweit eine Beschränkung der Erfindung erfolgt; diese umfasst vielmehr alle Abwandlungen, Änderungen und Äquivalente, die im Rahmen der Ansprüche möglich sind. Die einzige Figur zeigt ein Funktionsdiagramm des fahrerlosen Elektrofahrzeugs.The Invention and advantageous embodiments according to the features of the other claims will be described below with reference to the embodiment shown in the drawing explained in more detail, without that in that respect a restriction the invention takes place; rather, this includes all modifications, changes and equivalents, within the scope of the claims possible are. The single figure shows a functional diagram of the driverless electric vehicle.

Ausführungsform der Erfindungembodiment the invention

In der einzigen Figur ist ein Funktionsdiagramm eines fahrerlosen Elektrofahrzeugs gezeigt, das drei wesentliche Funktionsbereiche aufweist. Die Funktionsbereiche sind dabei in einen Eingangsbereich 1, in einen Zentralbereich 2 und in einen Ausgangsbereich 3 untergliedert. Sämtliche Bereiche weisen unterschiedliche Funktionsblöcke auf, die stellvertretend für die Funktionseinheiten des fahrerlosen Elektrofahrzeugs stehen.In the single figure, a functional diagram of a driverless electric vehicle is shown, which has three essential functional areas. The functional areas are in an entrance area 1 in a central area 2 and in an exit area 3 subdivided. All areas have different function blocks, which are representative of the functional units of the driverless electric vehicle.

Der Eingangsbereich 1 repräsentiert hierbei Funktionsblöcke für eine Identifikationseinheit 4 und für eine Erfassungseinheit 5. Diese beiden Funktionsblöcke können gegebenenfalls auch in einem gemeinsamen, strichliert dargestellten, Funktionsblock ausgeführt sein. Weiterhin sind im Eingangsbereichs 1 Funktionsblöcke für verschiedene Eingabeoptionen berücksichtigt, wozu eine Dateneingabe mittels einer Tastatur 6, mittels einer Fernbedienung via Fernbedienungsschnittstelle 7 und mittels einer Spracheingabeschnittstelle 8 zählen. Zusätzlich sind ein Funktionsblock für eine Sensoreinheit 9, ein Funktionsblock für eine Navigationseinheit 10 sowie ein Funktionsblock für eine Energieversorgungseinheit 11 berücksichtigt. Der Zentralbereich 2 umfasst Funktionsblöcke für eine Interaktionseinheit 12, eine Steuerungseinheit 13 und für eine Antriebseinheit 14. Letztlich ist der Ausgangsbereich 3 mit einem Funktionsblock versehen, der eine Ausgabeeinheit 15 darstellt. Die Ausgabeeinheit 15 ist für die Umsetzung von Informationen der Interaktionseinheit 12 in Form von akustischen, optischen und/oder haptischen Informationsausgaben für den Nutzer verantwortlich. Die Funktionseinheiten können sowohl als integraler Bestandteil des Elektrofahrzeugs oder auch in modularer Bauweise ausgeführt sein.The entrance area 1 represents functional blocks for an identification unit 4 and for a registration unit 5 , If appropriate, these two functional blocks can also be embodied in a common function block, shown in dashed lines. Furthermore, in the entrance area 1 Function blocks for various input options are taken into account, including data input via a keyboard 6 , by means of a remote control via remote control interface 7 and by means of a voice input interface 8th counting. In addition, a functional block for a sensor unit 9 , a functional block for a navigation unit 10 and a functional block for a power supply unit 11 considered. The central area 2 includes functional blocks for an interaction unit 12 , a control unit 13 and for a drive unit 14 , Ultimately, the exit area 3 provided with a functional block, which is an output unit 15 represents. The output unit 15 is for the implementation of information of the interaction unit 12 Responsible for the user in the form of acoustic, optical and / or haptic information output. The functional units can be designed both as an integral part of the electric vehicle or in a modular design.

Die Funktionsblöcke der Identifikationseinheit 4, der Erfassungseinheit 5 und der vorgenannten Eingabeoptionen 6,7,8 stehen hierbei in einer elektrischen Wirkverbindung mit dem Funktionsblock der Interaktionseinheit 12, die ihrerseits zum einen mit der Steuerungseinheit 13 und zum anderen mit der Ausgabeeinheit 15 in einer elektrischen Wirkverbindung steht. Die Funktionsblöcke der Sensoreinheit 9, der Navigationseinheit 10 und der Energieversorgungseinheit 11 weisen zudem eine elektrische Wirkverbindung zu der Steuerungseinheit 13 auf, wobei die Steuerungseinheit 13 wiederum auf die Antriebseinheit 14 wirkt.The functional blocks of the identification unit 4 , the registration unit 5 and the aforementioned input options 6 . 7 . 8th in this case are in an electrically operative connection with the functional block of the interaction unit 12 , which in turn with the control unit 13 and the other with the output unit 15 is in an operative electrical connection. The functional blocks of the sensor unit 9 , the navigation unit 10 and the power supply unit 11 also have an electrical operative connection to the control unit 13 on, the control unit 13 turn to the drive unit 14 acts.

Ausgehend von diesem Funktionsaufbau umfasst das fahrerlose Elektrofahrzeug die Antriebseinheit 14, deren Energieversorgung mittels der elektrischen Energieversorgungseinheit 11 und deren Steuerung mittels der Steuerungseinheit 13 erfolgen. Die Steuerungseinheit 13 kommuniziert mit einer Interaktionseinheit 12, über welche sowohl der Datentransfer der Funktionsblöcke des Eingangsbereichs 1 als auch der Datentransfer des Funktionsblocks des Ausgangsbereichs 3 stattfindet. Die Interaktionseinheit 12 spielt darüber hinaus bei der Anmeldung eines Nutzers und der Herstellung eines Nutzerbezugs gegenüber dem Elektrofahrzeug eine zentrale Rolle. Hierbei korrespondieren die Identifikationseinheit 4, welche zur Identifikation eines Nutzers dient, und die Erfassungseinheit 5, welche zur Bewegungserfassung des Nutzers vorgesehen ist, mit der Interaktionseinheit 12. In Abhängigkeit der Nutzerbewegungen sind dann vorgegebene Bewegungsmuster mittels der Antriebseinheit 14 ausführbar.Based on this functional design, the driverless electric vehicle includes the drive unit 14 , their energy supply by means of the electric power supply unit 11 and their control by means of the control unit 13 respectively. The control unit 13 communicates with an interaction unit 12 , via which both the data transfer of the function blocks of the input area 1 as well as the data transfer of the function block of the output area 3 takes place. The interaction unit 12 In addition, plays a central role in the registration of a user and the production of a user relation to the electric vehicle. In this case, the identification unit correspond 4 , which serves to identify a user, and the detection unit 5 , which is provided for motion detection of the user, with the interaction unit 12 , Depending on the user movements are then predetermined movement pattern by means of the drive unit 14 executable.

Der fahrzeugseitigen Identifikationseinheit 4 ist ein Identifikationsmittel zuordenbar, welches von dem jeweiligen Nutzer mit sich geführt werden kann. Das Identifikationsmittel ist beispielsweise in Form einer Chipkarte oder eines Transponders ausführbar und erlaubt somit eine schnelle, sichere, zuverlässige und komfortable Anmeldung an dem Elektrofahrzeug. Eine mögliche Anwendung könnte darin bestehen, dass ein einzelnes Elektrofahrzeug von mehreren Nutzer nacheinander einsetzbar ist, beispielsweise beim Einkauf oder beim Golfspiel. Mit anderen Worten dient die Identifikationseinheit 4 zur Identifikation des aktuellen Nutzers, wodurch festgelegt wird, welche Person das teilautonome Elektrofahrzeug begleiten soll. Auch wird durch die Nutzeridentifikation eine nutzerspezifische Konfiguration hinsichtlich einer Sprache, einer sprecherabhängigen Spracheingabe und eines nutzerabhängigen Interaktionskonzepts bestimmt.The vehicle-side identification unit 4 an identification means can be assigned, which can be carried by the respective user with him. The identification means can be executed, for example, in the form of a chip card or a transponder, and thus permits fast, secure, reliable and convenient log-on to the electric vehicle. One possible application could be that a single electric vehicle can be used successively by several users, for example when shopping or playing golf. In other words, the identification unit serves 4 to identify the current user, which determines which person should accompany the semi-autonomous electric vehicle. The user identification also determines a user-specific configuration with regard to a language, a speaker-dependent voice input and a user-dependent interaction concept.

In Ergänzung zu der Identifikationseinheit 4 kommt die Erfassungseinheit 5 fahrzeugseitig zum Einsatz, die mit einem dem Nutzer zuordenbaren Erfassungsmittel kommuniziert. Beispielweise kann hierzu der Nutzer einen Sender, einen Transponder oder dergleichen am Körper bzw. an der seiner Kleidung tragen, der mit der Erfassungseinheit Daten austauscht. Je nach Auslegung des Fahrzeugsystems können die Erfassungseinheit 5 Teil der Identifikationseinheit 4 und das Erfassungsmittel Teil des Identifikationsmittels sein. Auf Grund dieser Funktionsweise folgt oder führt das fahrerlose Elektrofahrzeug automatisch dem bzw. den Nutzer. Durch eine kontinuierliche Kommunikation zwischen der vorgenannten Erfassungseinheit 5 und dem zugehörigen Erfassungsmittel ist das Elektrofahrzeug in der Lage, sich stets in der näheren Umgebung des Nutzers aufzuhalten und für die Übernahme von Aufgaben bereitzustehen. Dabei spielt die Körperhaltung oder die Körperlage des Nutzers keine Rolle, da durch die berührungslose Kommunikation, insbesondere via Funk, stets Datensignale von der Sendeeinrichtung des Nutzers zu der Empfängereinrichtung der Elektrofahrzeugs gelangen.In addition to the identification unit 4 comes the registration unit 5 used on the vehicle, which communicates with a user-assignable detection means. For example, for this purpose, the user can wear a transmitter, a transponder or the like on the body or on his clothing, which exchanges data with the detection unit. Depending on the design of the vehicle system, the detection unit 5 Part of the identification unit 4 and the detection means be part of the identification means. Due to this operation, the driverless electric vehicle automatically follows or guides the user. By a continuous communication between the aforementioned detection unit 5 and the associated detection means, the electric vehicle is able to always reside in the immediate vicinity of the user and to stand by for the assumption of tasks. In this case, the posture or the body position of the user plays no role, as always get through the contactless communication, in particular via radio, data signals from the transmitting device of the user to the receiver device of the electric vehicle.

Um mehrere Arten der Kommandoeingabe bereitzustellen, kann das Elektrofahrzeug neben einer Tastatur, die unmittelbar an dem Gehäuse bzw. der Karosserie des Elektrofahrzeugs angeordnet ist, auch mit Datenschnittstellen für eine Fernbedienung, insbesondere Funkfernsteuerung, und für eine Spracheingabe versehen werden. Der Nutzer wird dadurch in die Lage versetzt, je nach Umgebung, Einsatzzweck und Situation auf unterschiedliche Weise Informationen, Kommandos oder Daten dem Elektrofahrzeug zukommen zu lassen. Hinsichtlich der Spracheingabe kann in diesem Zusammenhang sowohl ein sprecherabhängiger Anteil der Sprachinteraktion als auch ein sprecherunabhängiger Anteil der Sprachinteraktion berücksichtigt werden. Hierbei können allgemeine Funktionen, wie beispielsweise eine selbstständige Fahrt zur Akkumulator-Ladestation, über den sprecherunabhängigen Anteil der Sprachinteraktion stattfinden. Bei speziellen oder auch personenbezogenen Funktionen, wie beispielsweise einer Fahraktion bis zur Erreichung eines Körperkontakts zu dem Nutzer, kann dann der sprecherabhängige Anteil der Sprachinteraktion zum Tragen kommen.Around To provide several types of command input, the electric vehicle in addition to a keyboard, which directly on the housing or the body of the Electric vehicle is arranged, even with data interfaces for a remote control, in particular Radio remote control, and for be provided with a voice input. The user is thereby in the Location offset, depending on the environment, purpose and situation different way information, commands or data the electric vehicle to send. Regarding the speech input can in this Related both a speaker-dependent portion of the speech interaction as also a speaker independent Proportion of speech interaction taken into account become. This can be general Functions, such as a self-drive to the battery charging station, via the speaker independent Share of voice interaction taking place. For special or too personal functions, such as a driving action until reaching a body contact too the user, can then be the speaker-dependent portion of the speech interaction come to fruition.

Zur Kollisionsvermeidung und zur frühzeitigen Detektion von Hindernissen ist das fahrerlose Elektrofahrzeug mit einer Sensoreinheit 9 ausgerüstet. Das fahrerlose Elektrofahrzeug bewegt sich somit in einer Weise, die der Umgebung angepasst ist. Das Fahrverhalten des Elektrofahrzeugs beispielsweise in einem Einkaufsmarkt unterscheidet sich folglich von dem Fahrverhalten beispielsweise auf einem Golfplatz. Die Sensoreinheit 9 bewahrt somit nicht nur den Nutzer, sondern auch das Elektrofahrzeug per se vor einer Kollision mit Gegenständen, Tieren und Personen. Die Erfassung des Umfelds des Elektrofahrzeugs geschieht vornehmlich mittels Ultraschallwandlern, Nahbereichs-Mikrowellenradar, Standard- oder Infrarotkameras. Ergänzend hierzu kann zur Positionsbestimmung eine Navigationseinheit 10 mit einer optionalen Navigationsdatenbank verwendet werden.For collision avoidance and early detection of obstacles is the driverless electric vehicle with a sensor unit 9 equipped. The driverless electric vehicle thus moves in a manner that is adapted to the environment. The driving behavior of the electric vehicle, for example, in a shopping market thus differs from the driving behavior, for example, on a golf course. The sensor unit 9 thus preserves not only the user, but also the electric vehicle per se from a collision with objects, animals and people. The detection of the environment of the electric vehicle is done primarily by means of ultrasonic transducers, short-range microwave radar, standard or infrared cameras. In addition to this, a navigation unit can be used to determine the position 10 with an optional navigation database.

Eine zentrale Rolle bei der Kommunikation zwischen dem Nutzer und dem fahrerlosen Elektrofahrzeug übernimmt die so genannte Interaktionseinheit 12. Die Interaktionseinheit 12 empfängt und interpretiert die Eingaben des Nutzers, priorisiert sowohl Handlungen als auch Aktionen und gibt Informationen an die Steuerungseinheit 13 weiter. Ferner empfängt die Interaktionseinheit 12 Informationen von der Steuerungseinheit 13 und gibt diese an die Ausgabeeinheit 15 weiter. Die Interaktionseinheit 12 ist insbesondere in Form eines Rechners mit einer integrierten Interaktions-Software ausgestattet und steuert alle wesentlichen Logikfunktionen. Beispielsweise kann unter Verwendung der Interaktions-Software ein geeigneter Abstand zwischen dem Elektrofahrzeug und dem Nutzer sichergestellt werden. Auch wird dadurch das Fahrzeug in die Lage versetzt, situationsgerecht auf eine Aktion des Nutzers zu warten und schließlich in geeigneter Weise darauf zu reagieren.A central role in the communication between the user and the driverless electric vehicle takes over the so-called interaction unit 12 , The interaction unit 12 receives and interprets the user's input, prioritizes both actions and actions, and provides information to the control unit 13 further. Further, the interaction unit receives 12 Information from the control unit 13 and gives this to the output unit 15 further. The interaction unit 12 is equipped in particular in the form of a computer with an integrated interaction software and controls all essential logic functions. example way, using the interaction software, a suitable distance between the electric vehicle and the user can be ensured. This also enables the vehicle to wait for an action of the user according to the situation and finally to respond to it in a suitable manner.

Von besonderer Bedeutung sind auch die Energieversorgungseinheit 11, die Steuerungseinheit 13 und die Antriebseinheit 14, welche auf Grund neuer Technologien, beispielsweise auf dem Gebiet der Akkumulatoren- und der Antriebstechnik, eine aus Fußgängersicht akzeptable Reichweite des fahrerlosen Elektrofahrzeugs begünstigen. Als Energieversorgungseinheit 11 dient gemäß der vorliegenden Ausführungsform ein elektrochemischer Speicher, auch Akkumulator genannt, der von einer Überwachungselektronik im Sinne eines Energiemanagements hinsichtlich seines Ladezustandes und seiner Restlebensdauer überwacht wird. Die Steuerungseinheit 13 kann hierbei als so genanntes Embedded System, beispielsweise in Form eines Mikrocontrollers, ausgeführt sein, wobei deren Schwerpunkt auf der Verarbeitung von Informationen und der Steuerung von Antriebs- und Lenkaktionen sowie der Informationsausgabe liegen. Die Antriebseinheit 14 weist im Allgemeinen neben einem Motor und einer Lenkvorrichtung auch ein Getriebe auf. In diesem Zusammenhang lässt sich das fahrerlose Elektrofahrzeug für dessen Fortbewegung mit Rädern, mit drei zueinander um 120° versetzt angeordneten Rädern zur Treppenüberwindung, mit Raupen, mit Walzen oder Beinen ausrüsten.Of particular importance are the power supply unit 11 , the control unit 13 and the drive unit 14 which, due to new technologies, for example in the field of accumulator and drive technology, favor a range of the driverless electric vehicle which is acceptable from a pedestrian perspective. As energy supply unit 11 is used according to the present embodiment, an electrochemical storage, also called accumulator, which is monitored by a monitoring electronics in terms of energy management in terms of its state of charge and its remaining life. The control unit 13 In this case, it can be embodied as a so-called embedded system, for example in the form of a microcontroller, whereby its emphasis is on the processing of information and the control of drive and steering actions as well as the information output. The drive unit 14 generally has a gearbox in addition to an engine and a steering device. In this context, the driverless electric vehicle for its movement with wheels, with three mutually offset by 120 ° arranged wheels to overcome stairs, with caterpillars, equipped with rollers or legs.

Ein typischer Anwendungsfall kann zum Beispiel darin bestehen, dass der Nutzer dem fahrerlosen Elektrofahrzeug mitteilen kann, ob das Fahrzeug voraus fahren oder hinterher fahren, und in welchem Abstand zum Nutzer das Fahrzeug diese Funktion ausführen soll. Das Elektrofahrzeug ist zudem in der Lage, bekannte Kommandos für Bewegungssequenzen abzurufen, um diese in entsprechende Bewegungsmuster umzusetzen. Die Kommandos werden im Einzelnen individuell und je nach Situation mittels der beschriebenen Eingabeoptionen erfasst und ausgeführt; dazu können zählen „Nimm aus dem Regal", „Lade in Kofferraum ein", „Verstaue Dich im Auto", „Öffne die Tür" oder „Steige die Treppe". Auch ist das fahrerlose Elektrofahrzeug in der Lage, sich an den Nutzer anzupassen. Beispielsweise kann das Fahrzeug seine Fahrgeschwindigkeit der Schrittgeschwindigkeit des Nutzers anpassen, Präferenzen hinsichtlich des Fahrkurses treffen, Durchgangs- und Durchfahrtsbreiten berücksichtigen und seine Fahreigenschaften an einen zu nutzenden Aufzug, eine zu besteigende Treppe oder eine zu durchfahrende Unterführung ausrichten.One For example, a typical application may be that the user can tell the driverless electric vehicle if that Drive the vehicle ahead or drive behind it, and at what distance to the user the vehicle should perform this function. The electric vehicle is also able to retrieve known commands for motion sequences, to translate these into corresponding movement patterns. The commands are individually and depending on the situation by means of the captured and executed input options; These may include "Take off the shelf", "Load in Luggage compartment "," Stowage You in the car "," Open the Door "or" climb the stairs. "Also The driverless electric vehicle is able to contact the user adapt. For example, the vehicle can its driving speed adjust the pace of the user's preferences regarding of the driving course, take into account passage and passage widths and its driving characteristics to a lift to be used, one to be climbed Align the staircase or underpass to be driven through.

Ferner kann das teilautonome Elektrofahrzeug eine elektronische Karte mit Nutzer-, Einsatz- und Umgebungsdaten mit sich führen und kann diese selbsttätig aktualisieren und ergänzen. Auch das Mitführen einer Einkaufsliste, die selbsttätig durch einen Datenaustausch mit einem Vorratsspeicher, insbesondere Kühlschrank, aktualisiert und ergänzt wird, ist möglich. Eine weitere nützliche Eigenschaft des fahrerlosen Elektrofahrzeugs besteht darin, dass es seinen Energievorrat hinsichtlich einer bevorstehenden Fahraktion abschätzen und gegebenenfalls seinen Nutzer über eine notwendige Wiederaufladung der Energieversorgungseinheit 11 oder aber über eine ausreichende Energieversorgung informiert. Bei der Programmierung des Fahrzeugs kann dabei auch die Ausgabe eines situationsgerechten Lösungsvorschlags berücksichtigt werden. Zu guter Letzt ist das Elektrofahrzeug auch in der Lage, sich an einer Ladestation, z. B. im Haus oder im Kraftfahrzeug des Nutzers, zu verstauen und bei Bedarf Energie abzuzapfen. Diese Funktionen zählen zu den eingangs erwähnten Sonderfunktionen.Further, the semi-autonomous electric vehicle may carry an electronic map of user, mission and environmental data and may automatically update and supplement it. It is also possible to carry along a shopping list which is automatically updated and supplemented by data exchange with a reserve store, in particular a refrigerator. Another useful feature of the driverless electric vehicle is that it estimates its energy supply in terms of an upcoming driving action and possibly its user through a necessary recharging of the power supply unit 11 or informed about an adequate energy supply. When programming the vehicle, it is also possible to take into account the output of a situation-specific proposed solution. Last but not least, the electric vehicle is also capable of being connected to a charging station, e.g. B. in the house or in the vehicle of the user to stow and tapping power when needed. These functions are among the special functions mentioned in the beginning.

Durch das Zusammenspiel der einzelnen Funktionseinheiten sind daher Anwendungen möglich, bei dem das Elektrofahrzeug bedarfsgerecht eine Ladung beim Einkaufen, beim Sport oder beim Essen aufnehmen kann. Das Überwinden von Treppen oder die Funktion als Geh- und Stehhilfe zählen ebenfalls dazu. Mittels der Navigationseinheit 10 können auch sehbehinderte Nutzer bei der Zielerreichung unterstützt werden. Das teilautonome Elektrofahrzeug kann weiterhin dazu dienen, eine bessere Sichtbarkeit des Nutzers im öffentlichen Straßenverkehr zu erzielen oder durch eine Beleuchtungseinrichtung am Fahrzeug für eine verbesserte Sicht des Nutzers zu sorgen. Die Bezeichnung des fahrerlosen Elektrofahrzeugs als teilautonomer elektronischer Begleiter ergibt sich aus der Fahrzeugkonfiguration, wonach eine Fahrzeugbewegung im Allgemeinen nutzerabhängig, jedoch im Speziellen selbstständig erfolgen kann.Due to the interplay of the individual functional units, therefore, applications are possible in which the electric vehicle can pick up a load as needed during shopping, sports or eating. The overcoming of stairs or the function as walking and standing aid are also included. By means of the navigation unit 10 visually impaired users can also be supported in achieving their goals. The semi-autonomous electric vehicle can continue to serve to achieve better visibility of the user in public road traffic or to provide an improved view of the user by a lighting device on the vehicle. The designation of the driverless electric vehicle as teilautonomer electronic companion results from the vehicle configuration, according to which a vehicle movement in general can be user-dependent, but in particular independently.

Claims (10)

Fahrerloses Elektrofahrzeug mit einer Antriebseinheit (14), deren Energieversorgung mittels einer elektrischen Energieversorgungseinheit (11) und deren Steuerung mittels einer Steuerungseinheit (13) erfolgen, wobei die Steuerungseinheit mit einer Interaktionseinheit (12) in einer Wirkverbindung steht, dadurch gekennzeichnet, dass eine Identifikationseinheit (4) zur Nutzeridentifikation und eine Erfassungseinheit (5) zur Bewegungserfassung des Nutzers dient, wobei in Abhängigkeit der Nutzerbewegungen vorgegebene Bewegungsmuster mittels der Antriebseinheit (14) ausführbar sind.Driverless electric vehicle with a drive unit ( 14 ), whose energy supply by means of an electrical power supply unit ( 11 ) and their control by means of a control unit ( 13 ), the control unit having an interaction unit ( 12 ) is in operative connection, characterized in that an identification unit ( 4 ) for user identification and a registration unit ( 5 ) is used for detecting the movement of the user, wherein in response to the user movements predetermined movement pattern by means of the drive unit ( 14 ) are executable. Fahrerloses Elektrofahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zu der Identifikationseinheit (4) ein einem Nutzer zuordenbares Identifikationsmittel vorgesehen ist.Driverless electric vehicle according to one of the preceding claims, characterized in that to the identification unit ( 4 ) one User assigned identification means is provided. Fahrerloses Elektrofahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zu der Erfassungseinheit (5) ein dem Nutzer zuordenbares Erfassungsmittel vorgesehen ist.Driverless electric vehicle according to one of the preceding claims, characterized in that to the detection unit ( 5 ) is provided to the user assignable detection means. Fahrerloses Elektrofahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Tastatur (6) zur direkten Dateneingabe vorgesehen ist.Driverless electric vehicle according to one of the preceding claims, characterized in that a keyboard ( 6 ) is provided for direct data entry. Fahrerloses Elektrofahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Fernbedienungsschnittstelle (7) zum Datenaustausch mit einer Fernbedienung vorgesehen ist.Driverless electric vehicle according to one of the preceding claims, characterized in that a remote control interface ( 7 ) is provided for data exchange with a remote control. Fahrerloses Elektrofahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Spracheingabeschnittstelle (8) zum Empfang von Sprachdaten vorgesehen ist.Driverless electric vehicle according to one of the preceding claims, characterized in that a voice input interface ( 8th ) is provided for receiving voice data. Fahrerloses Elektrofahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Sensoreinheit (9) zur Kollisionsvermeidung vorgesehen ist.Driverless electric vehicle according to one of the preceding claims, characterized in that a sensor unit ( 9 ) is provided for collision avoidance. Fahrerloses Elektrofahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Navigationseinheit (10) zur Positionsbestimmung vorgesehen ist.Driverless electric vehicle according to one of the preceding claims, characterized in that a navigation unit ( 10 ) is provided for position determination. Fahrerloses Elektrofahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Energiemanagement zur Überwachung der Energieversorgungseinheit (11) vorgesehen ist.Driverless electric vehicle according to one of the preceding claims, characterized in that an energy management for monitoring the power supply unit ( 11 ) is provided. Fahrerloses Elektrofahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Ausgabeeinheit (15) zur Informationsausgabe für den Nutzer dient.Driverless electric vehicle according to one of the preceding claims, characterized in that an output unit ( 15 ) for the information output for the user.
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