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Technisches Gebiet
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Das technische Gebiet betrifft Fahrzeuge allgemein, und insbesondere Systeme und Verfahren zum gesteuerten Parken autonomer Fahrzeuge.
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Hintergrund
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Das Parken eines Fahrzeugs zwischen zwei anderen Fahrzeugen oder in einem mit mehreren Fahrzeugen belegten Parkplatz ist für Fahrer häufig eine schwierige Aufgabe. Infolge der Verkehrsüberlastung in den Städten mangelt außerdem mangelt es außerdem an Räumen für Parkplätze.
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Autonome und halbautonome Fahrzeugsysteme helfen dem Fahrer bei bestimmten Aufgaben. Diese Systeme geben dem Fahrer einen Leitfaden bei der Lenkung des Fahrzeugs durch den vorgesehenen Pfad hindurch oder verstärken/reduzieren die Servolenkungsleistungen, wenn der Fahrer von dem vorgesehenen Pfad abgewichen ist.
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Im Stand der Technik mangelt es jedoch an einem umfassenden System oder Verfahren, die die Funktionalität autonomer Fahrzeuge zur Unterstützung des Fahrzeugs beim Parken nützen. Außerdem fehlen im Stand der Technik Systeme und Verfahren, die das Parken optimieren, um unbelegte Plätze auf Parkplätzen zu minimieren.
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Angesichts der vorstehenden Ausführungen ist es wünschenswert, Systeme und Verfahren zur Unterstützung von Fahrern beim Parken von Fahrzeugen bereitzustellen. Außerdem ist es wünschenswert, Systeme und Verfahren zur Erhöhung der Parkplatzdichte in einem bestimmten Parkplatz bereitzustellen. Ferner sind weitere wünschenswerte Merkmale und Eigenschaften der vorliegenden Erfindung aus der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung und den beigefügten Ansprüchen in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen und dem vorhergehenden technischen Gebiet und diesem Hintergrund der Erfindung erkennbar.
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Zusammenfassung
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Bereitgestellt wird ein System in Verbindung mit einem autonomen Fahrzeug. Gemäß einer Ausführungsform weist das System einen Regelkreis auf, der zum Empfang einer Anfrage von einem Fahrzeug zum Parken in einem vom System gesteuerten Parkplatz unter Verwendung eines bidirektionalen Vertrauenssystems, das ein digitales Echtheitszertifikat verwendet, konfiguriert ist, eine Datenbank, die zur Speicherung der Anfrage und zur Speicherung einer Konfiguration des Parkplatzes konfiguriert ist, und ein Softwaremodul, das zur Ermittlung eines optimierten Parkbereichs des Fahrzeugs innerhalb des Parkplatzes aufgrund der Konfiguration des Parkplatzes konfiguriert ist. Der Regelkreis ist ferner derart konfiguriert, dass er dem Fahrzeug eine Parkplatzzuweisung sendet, aus der ein zugewiesener Parkplatz im Parkbereich auf der Grundlage des bidirektionalen Vertrauenssystems hervorgeht.
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Bereitgestellt wird ein Verfahren zum Betreiben eines autonomen Fahrzeugs. Gemäß einer Ausführungsform umfasst das Verfahren Senden einer Anfrage von einem Fahrzeug zum Parken innerhalb eines von einem Parksteuerungssystems gesteuerten Parkbereichs unter Verwendung eines bidirektionalen Vertrauenssystems auf der Grundlage eines digitalen Echtheitszertifikates, Empfangen einer Parkplatzzuweisung von dem Parksteuerungssystem durch das Fahrzeug, aus der ein aufgrund des bidirektionalen Vertrauenssystems zugewiesener Parkplatz im Parkbereich hervorgeht, und autonomes Steuern des Fahrzeugs, um dieses in den zugewiesenen Parkplatz im Parkbereich hineinzufahren.
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Gemäß noch einer weiteren Ausführungsform enthält ein Fahrzeug eine Telematikeinheit, die zum Senden einer Anfrage vom Fahrzeug zum Parken in einem von einem Parksteuerungssystems gesteuerten Parkbereich unter Verwendung eines ein digitales Echtheitszertifikat verwendenden bidirektionalen Vertrauenssystems konfiguriert ist, wobei die Telematikeinheit ferner zum Empfang einer Parkplatzzuweisung des Parksteuerungssystems beim Fahrzeug, aus der ein unter Verwendung des bidirektionalen Vertrauenssystems zugewiesener Parkplatz im Parkbereich hervorgeht. Das Fahrzeug umfasst ferner ein autonomes Fahrzeugsteuersystem, das dazu eingerichtet ist, dass es das Fahrzeug zum Hineinfahren in den zugewiesenen Parkplatz im Parkbereich veranlasst.
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Diese Zusammenfassung soll eine Reihe von Konzepten in vereinfachter Form darstellen, die weiter unten in der ausführlichen Beschreibung näher beschrieben werden. Mit dieser Zusammenfassung sollen nicht die Hauptmerkmale oder wesentlichen Merkmale des beanspruchten Gegenstands identifiziert werden; sie dient auch nicht zur Bestimmung des Umfangs des beanspruchten Gegenstands.
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Beschreibung der Zeichnungen
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Die Ausführungsbeispiele werden nachfolgend in Verbindung mit den nachfolgenden Zeichnungen beschrieben, wobei gleiche Bezugszeichen gleiche Elemente kennzeichnen, und wobei:
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1 eine Betriebsumgebung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
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2 ein autonomes Fahrzeug gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
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3 ein in Verbindung mit dem in der 2 dargestellten autonomen Fahrzeug bereitgestelltes Verfahren;
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4 ein Parksteuerungssystem gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
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5 ein in Verbindung mit dem in der 4 dargestellten Parksteuerungssystem bereitgestelltes Verfahren und
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6 ein Parkbezahlsystem gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
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Ausführliche Beschreibung
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Die folgende ausführliche Beschreibung ist lediglich beispielhafter Art und nicht als Einschränkung der Anwendung und Einsatzmöglichkeiten der Erfindung aufzufassen. Außerdem wird keine Bindung an eine in dem vorstehenden technischen Gebiet, Hintergrund, Zusammenfassung, oder in der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung ausdrücklich oder konkludent dargestellte Theorie beabsichtigt.
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Die 1 zeigt ein Beispiel einer Betriebsumgebung, die eine Mehrzahl erfindungsgemäßer interoperabler Systeme umfasst und in der eine Mehrzahl erfindungsgemäßer Verfahren ausführbar ist. Die Betriebsumgebung weist mindestens ein autonomes Fahrzeug 100 auf. Im vorliegenden Sinne ist unter "autonomes Fahrzeug" ein Fahrzeug zu verstehen, das ohne direkte Angaben von einem Fahrer eine oder mehrere Fahrsteuerungen (Vorwärts- oder Rückwärtsbewegung, Lenken, Bremsen, usw.) ausführen kann. Die Betriebsumgebung weist ferner ein Parksteuerungssystem 200 auf. Das Parksteuerungssystem 200 befindet sich mittels einem oder mehreren elektronischen Übertragungsmittel, insbesondere drahtlosen Funkkommunikationsmittel, in operabler elektronischer Kommunikation mit dem Fahrzeug 100. Gemäß einigen Ausführungsformen können die elektronischen Übertragungsmittel die Verwendung einer sicheren Kommunikation und eines bidirektionalen Vertrauenssystems, bei dem digitale Echtheitszertifikate verwendet werden, umfassen, worauf nachfolgend näher eingegangen wird. Im weiten Sinne erteilt das Parksteuerungssystem 200 dem Fahrzeug 100 einen oder mehrere Parkbefehle, um autonome Steuerungen des Fahrzeugs 100 zum Parken des Fahrzeugs 100 in einer optimierten Konfiguration in einem gegebenen Parkbereich zu veranlassen, anderen Fahrzeugen im Parkbereich einen oder mehrere Befehle zu erteilen, um das Parken des Fahrzeugs 100 zu erleichtern, und um die Aufstellung von Fahrzeugen, insbesondere des Fahrzeugs 100, zu erleichtern, damit das Fahrzeug 100 zu einem gewünschten Zeitpunkt den gegebenen Parkbereich verlassen kann.
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Gemäß einigen Ausführungsformen kann die in der 1 dargestellte Betriebsumgebung optional ein Parkbezahlsystem 300 aufweisen. Das Parkbezahlsystem 300 befindet sich über ein oder mehrere elektronische Übertragungsmittel, beispielsweise drahtlose Funkkommunikationsmittel mit einem bidirektionalen Vertrauenssystem, in operabler elektronischer Kommunikation mit dem Fahrzeug 100 und dem Parksteuerungssystem 200. Das Parkbezahlsystem 300 funktioniert im allgemeinen Sinne, um von einem Fahrer für die von dem Parksteuerungssystem 200 erbrachte Dienstleistung, das Fahrzeug 100 des Fahrers zu parken, eine Zahlung in Empfang zu nehmen.
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Verschiedene beispielhafte Implementierungen des autonomen Fahrzeugs 100, des Parksteuerungssystems 200, und des Parkbezahlsystems 300 werden nachfolgend ausführlich beschrieben.
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Autonomes Fahrzeug
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Eine Ausführungsform eines autonomen Fahrzeugs 100 zeigt die 2. Das Fahrzeug 100 weist mindestens ein autonomes Betriebssystem 110 zur Assistenz beim Parken des Fahrzeugs 100 auf. Das autonome Betriebssystem 110 weist ein Lenkmodul 112 und eine Steuerung 114 zur Steuerung lenkbarer Räder 116 des Fahrzeugs 100 auf. Das Betriebssystem 110 weist ferner ein Fahrmodul 122 und eine Steuerung 124 zur Steuerung des Getriebes 126 des Fahrzeugs 100 auf. Das Lenkmodul 112 kann ein elektronisches Modul oder ein ähnliches Gerät sein, das die lenkbaren Räder 116 ohne Lenkbefehl des Fahrers über ein Lenkrad des Fahrzeugs drehen kann. Die Steuerung 114 stellt dem Lenkmodul 112, beispielsweise einem herkömmlichen elektronischen Servolenkungsmodul, Steuereingabesignale zur Steuerung der Drehung der lenkbaren Räder während eines Parkmanövers bereit. Die Steuerung 114 kann vom Lenkmodul 112 getrennt vorliegen oder kann als Gesamteinheit ins Lenkmodul 112 integriert sein. Das Fahrmodul 122 kann ein elektronisches Modul oder ein ähnliches Gerät sein, das das Getriebe 126 ohne einen Befehl des Fahrers über einen Getriebeschaltmechanismus des Fahrzeugs 100 entweder in die Vorwärts- oder Rückwärtsrichtung versetzen kann. Die Steuerung 124 stellt dem Fahrmodul 122, beispielsweise einem herkömmlichen elektronischen Fahrmodul, Steuereingabesignale zur Steuerung der Vorwärts- und Rückwärtsbewegungen des Fahrzeugs 100 während eines Parkmanövers bereit. Die Steuerung 124 kann vom Fahrmodul 122 getrennt vorliegen oder als Gesamteinheit ins Fahrmodul 122 integriert sein. Es versteht sich dabei, dass das Fahrmodul 122 in Verbindung mit einem automatischen Bremssystem 130 des Fahrzeugs 100 zur weiteren Steuerung der Vorwärts- und Rückwärtsbewegungen des Fahrzeugs 100 funktionieren kann.
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Das autonome Betriebssystem 110 weist ferner ein Erfassungsgerät 118 zur Erkennung von Objekten 147 und Positionszeichen 148 in der Nähe des gefahrenen Fahrzeugs auf. Im vorliegenden Sinne ist unter "Objekte" ein beliebiges dreidimensionales Objekt zu verstehen, das dem Fahrzeug 100 im Wege stehen kann. Ferner ist unter "Positionszeichen" im vorliegenden Sinne ein beliebiges Symbol zu verstehen, das zur Darstellung einer Referenzposition für das Fahrzeug 100 verwendet wird, beispielsweise Fahrbahnlinien, Zahlen und dergleichen. Das Erfassungsgerät 118 erkennt das Vorhandensein und Nichtvorhandensein von Objekten 147 und Positionszeichen 148 seitlich vom Fahrzeug, um einen Zielparkplatz zwischen den Objekten 147 oder in Bezug auf die Positionszeichen 148 zu ermitteln. Das Erfassungsgerät 118 kann ein Erfassungsgerät auf Radarbasis, ein Ultraschall-Erfassungsgerät, ein bildgebendes Erfassungsgerät oder ein ähnliches Gerät aufweisen, das ein Signal bereitstellen kann, das den verfügbaren Platz zwischen den Objekten 147 oder in Bezug auf die Positionszeichen 148 charakterisiert. Das Erfassungsgerät 118 kommuniziert mit der Steuerung 114, um die Steuerung 114 mit Signalen zu versorgen. Das Erfassungsgerät 118 kann in der Lage sein, den Abstand zwischen den jeweiligen Objekten 147 oder Positionszeichen 148 zu ermitteln und den ermittelten Abstand der Steuerung 114 zu übermitteln, oder das Erfassungsgerät 118 kann der Steuerung 114 Signale zur Verwendung durch die Steuerung 114 bei der Ermittlung des Abstandes zwischen den Objekten 147 oder den Positionszeichen 148 bereitstellen.
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Eine Routine zur Ermittlung, ob ein Fahrzeug in einem verfügbaren Parkplatz geparkt werden kann, beschreibt eine am 22.04.2008 eingereichte parallele anhängige Anmeldung mit der lfd. Nr. 12/107,130, die vollumfänglich als Bestandteil der vorliegenden Anmeldung gilt. Die Routine ermittelt aufgrund des verfügbaren Parkplatzes eine erste Mindestlänge zum Parken des Fahrzeugs. Eine weitere Routine zur Ermittlung eines geplanten Pfades zum Längsparken des Fahrzeugs aufgrund des verfügbaren Parkplatzes beschreibt eine am 9.02.2009 gemeinsam anhängige Anmeldung mit der lfd. Nr. 12/367,778, die vollumfänglich als Bestandteil der vorliegenden Anmeldung gilt. Es versteht sich, dass eine vorliegend beschriebene Ausführungsform neben dem Verfahren, bei dem der vorgesehene Pfad zum Längsparken des Fahrzeugs 100 ermittelt wird, mit anderen Verfahren verwendet werden kann, die den verfügbaren Parkplatz ermitteln. Es versteht sich ferner, dass der Parkroutine eine beliebige Anzahl von Parkkonfigurationen zugrunde liegen kann. Eine beispielhafte Parkkonfiguration weist eine Längsparkanordnung auf, bei der Fahrzeuge parallel zueinander in Reihen geparkt werden. Eine weitere beispielhafte Parkkonfiguration weist die sogenannten „Doppelpark“-Konfigurationen auf, bei denen Fahrzeuge unmittelbar nebeneinander geparkt werden können, um die Belegung des verfügbaren Parkplatzes zu erhöhen. Weitere geeignete Parkkonfigurationen können dem Fachmann bekannt sein.
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Außerdem weist das Fahrzeug 100 eine Telematikeinheit 135 auf. Mit der Telematikeinheit 135 ist eine Netzwerkverbindung oder ein Fahrzeugbus 136 operativ gekoppelt. Beispiele für geeignete Netzwerkverbindungen sind insbesondere ein CAN, ein MOST, LIN, Ethernet und sonstige geeignete Verbindungen, beispielsweise diejenigen, die den bekannten ISO-, SAE- und IEEE-Normen und -Vorgaben entsprechen, um nur einige zu nennen. Der Fahrzeugbus 136 ermöglicht es dem Fahrzeug 100, Signale von der Telematikeinheit 135 an verschiedene Geräte und Systeme sowohl außerhalb des Fahrzeugs 100 als auch innerhalb des Fahrzeugs 100 zu senden und zu empfangen, um verschiedene Funktionen auszuführen, beispielsweise Kommunikationen mit einem Parksteuerungssystem 200 unter Verwendung eines bidirektionalen Vertrauenssystems mit digitalen Echtheitszertifikaten, worauf nachfolgend näher eingegangen wird.
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Die Telematikeinheit 135 weist generell einen elektronischen Prozessor 137 auf, der mit einer oder mehreren Arten von elektronischem Speicher 138, einer Mobiltelefonchipsatz/-komponente 139, einem drahtlosen Modem 140, einer Navigationseinheit mit Ortungschipset/-komponente 141 (beispielsweise GPS), einer Echtzeituhr (RTC) 142, einem drahtlosen Kommunikationsnetz mit geringer Reichweite 143 (beispielsweise Bluetooth(R)-Einheit) und/oder einer Doppelantenne 144 gekoppelt ist.
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Die 3 zeigt ein Flussdiagramm eines Verfahrens 150 zur Einleitung einer Parkroutine. Im Schritt 160 wird die Routine eingeleitet und das Fahrzeug 100 sucht einen verfügbaren Parkplatz, der ihm beispielsweise von dem weiter unten näher beschriebenen Parksteuerungssystem 200 zur Verfügung gestellt wird. Die Überwachung kann von einem Fahrer des Fahrzeugs 100 manuell betätigt werden, wodurch eine Routine aktiviert wird, die die Erfassungsgeräte zur Suche nach einem verfügbaren Parkplatz veranlasst. Im Schritt 162 wird der Zielparkplatz dem Fahrzeug 100 durch das Parksteuerungssystem 200 zur Verfügung gestellt. Zum Schritt 162 kann auch gehören, dass das Steuersystem 200 andere Fahrzeuge im Parkbereich bewegt (das heißt anderen autonomen Fahrzeugen Bewegungsbefehle erteilt), um Platz zu machen oder einen Weg bereitzustellen, damit der verfügbare Parkplatz dem Fahrzeug 100 zugänglich ist. Gemäß einigen Ausführungsformen kann der Schritt 162 ferner umfassen, dass das Steuersystem andere Fahrzeuge im Parkbereich bewegt, um den Parkplatz zu öffnen und dadurch dem Fahrzeug 100 zugänglich zu machen.
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Im Schritt 164 wird eine Pfadplanungsroutine zur Erzeugung eines geplanten Pfades zum Parken des Fahrzeugs unter Abstimmung auf die erfasste Position der evtl. vorhandenen Objekte oder Positionszeichen relativ zum angegebenen Parkplatz eingeleitet. Im Schritt 166 erfolgt ein Vergleich der Lage des Fahrzeugs 100 mit dem Parkplatz. Sofern basierend auf das Vorhandensein eines oder mehrerer Objekte oder der Position eines Positionszeichens das Fahrzeug 100 feststellt, dass die Parkroutine nicht durchführbar ist, wird dem Fahrer des Fahrzeugs die praktische Unmöglichkeit der Ausführung der Parkroutine mitgeteilt. Neben dem Schritt 162 kann das Steuersystem 200 im Schritt 166 in Antwort auf die Feststellung (bzw. Mitteilung), dass die Parkroutine nicht durchführbar ist, weitere Fahrzeuge im Parkbereich verschieben, um dem Fahrzeug 100 den Weg frei zu machen. Wird festgestellt, dass aufgrund der Lage des Fahrzeugs das Parken durchführbar ist, geht die Routine zum Schritt 167 über.
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Sobald im Schritt 168 die Durchführbarkeit bestätigt wird, wird die Parkstrategie ausgeführt. Im Schritt 170 werden der Winkel des Lenkrads, die Geschwindigkeit des Fahrzeugs, und die Bremsung des Fahrzeugs autonom gesteuert, um ein Längsparken des Fahrzeugs zu ermöglichen. Wenn im Schritt 172 das Fahrzeug in seiner finalen Parkposition geparkt ist, wird die Routine beendet.
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Es versteht sich, dass für die vorliegend beschriebenen Ausführungsformen "Lenkung im Uhrzeigersinn" und "Lenkung gegen den Uhrzeigersinn" auf Fahrzeuge Anwendung finden, bei denen das Lenkrad links angeordnet ist. Ohne vom Schutzumfang der Erfindung abzuweichen, versteht es sich, dass die Erfindung die Fahrzeugsysteme mit umfasst, bei denen das Lenksystem auf der rechten Seite angeordnet ist, und dass die Lenkungsbegriffe (beispielsweise im/gegen den UZS) unter solchen Umständen umgekehrt werden.
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Es versteht sich ferner, dass die Ermittlung des Bestimmungsbereichs zur Einleitung des Parkens mit halbautonomen Parkroutinen erfolgen kann, bei denen eine gewisse Steuerung durch den Fahrer erforderlich ist, so wie bei manuellen Parkroutinen, bei denen dem Fahrer ein geplanter Parkpfad bereitgestellt wird, dem er entsprechend folgen muss. Jedenfalls kann der Fahrer anhand des Bestimmungsbereichs darüber in Kenntnis gesetzt werden, ob der geplante Parkpfad eingeschlagen werden kann.
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Parksteuerungssystem
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4 ist ein übergeordnetes Diagramm eines Konfigurationsbeispiels eines Parksteuerungssystems 200. Wie eingangs erwähnt, befindet sich das Parksteuerungssystem 200 über ein bidirektionales Vertrauenssystem mit digitalen Echtheitszertifikaten in operabler elektronischer Kommunikation mit dem Fahrzeug 100, um dem Fahrzeug 100 Befehle zum Parken in einem zugewiesenen Bereich, beispielsweise einem Parkplatz, zu erteilen. Im vorliegenden Sinne ist unter einem bidirektionalen Vertrauenssystem ein beliebiges digitales Kommunikationsprotokoll zu verstehen, ob verschlüsselt oder nicht, bei dem ein digitales Echtheitszertifikat verwendet wird, aus dem die dem System 200 gewährten Befugnisse hervorgehen. Im vorliegenden Sinne ist unter "digitales Echtheitszertifikat" eine beliebige Datei zu verstehen, die Daten über ein bestimmtes Fahrzeug, insbesondere Fahrzeugvorgaben, und ferner eine oder mehrere Befugnisse bezüglich der autonomen Steuerung des Fahrzeugs aufweist, beispielsweise eine Befugnis, autonome Steuerbefehle an das Fahrzeug unter bestimmten Bedingungen, beispielsweise bestimmten Daten, Uhrzeiten, Orte, usw., zu richten. Das Parksteuerungssystem 200 erteilt einem oder mehreren autonomen Fahrzeugen 100 den Befehl, in so einer Konfiguration zu parken, dass der Parkplatz optimiert wird (das heißt, leer stehender Raum minimiert wird) und dabei genügend Platz übrig bleibt, um den Fahrzeugen 100 die Ein-/Ausfahrt in/aus dem Bereich zu ermöglichen. Auf diese Weise funktioniert das Parksteuerungssystem 200 im weiten Sinne, um dem Fahrzeug 100 einen oder mehrere Parkbefehle zu erteilen, um die autonomen Steuerungen des Fahrzeugs 100 zum Parken des Fahrzeugs 100 in einer optimierten Konfiguration in einem konkreten Parkbereich zu veranlassen, anderen Fahrzeugen im Parkbereich einen oder mehrere Befehle zu erteilen, um das Parken des Fahrzeugs 100 zu unterstützen, und das Aufstellen der Fahrzeuge, insbesondere des Fahrzeugs 100, zu erleichtern, damit das Fahrzeug 100 zu einem gewünschten Zeitpunkt aus dem Parkbereich hinausfahren kann. Die optimierte Konfiguration basiert dabei auf den vorhandenen geometrischen Grenzen des vom System 200 gesteuerten Parkplatzes. Also optimiert das System 200 das Parken der Fahrzeuge mindestens aufgrund eines Algorithmus, die der Anzahl und Konfiguration der Parkplätze auf einer gegebenen geometrischen Fläche optimiert.
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In einer Anordnung kann ein Parksteuerungssystem 200 ein Rechner, wie beispielsweise ein PC oder ein Server, sein. In einer anderen Anordnung kann das Parksteuerungssystem 200 eine Mehrzahl miteinander kommunizierender Rechner sein, es versteht sich jedoch, dass das Parksteuerungssystem 200 praktisch ein beliebiger Rechner sein kann, der die vorliegend beschreibenden Systeme und/oder Verfahren verkörpern kann.
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Das Parksteuerungssystem 200 weist einen Regelkreis 240 auf, der mit verschiedenen Hardware- und Software-Komponenten in Wirkverbindung steht, die zur Ermöglichung des Betriebs des Parksteuerungssystems 200 dienen. Der Regelkreis 240 steht mit einem Prozessor 210 und einem Speicher (beispielsweise einem nicht flüchtigen Datenträger) in Wirkverbindung. Vorzugsweise ist der Speicher 220 dem Prozessor 210 zugänglich, wodurch der Prozessor 210 die im Speicher 220 gespeicherten Befehle empfangen und ausführen kann.
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Im Speicher 220 sind eines oder mehrere Softwaremodule 230 codiert. Die Softwaremodule 230 können ein Softwareprogramm oder einen Befehlssatz aufweisen, die im Prozessor 210 ausgeführt werden. Vorzugsweise bilden die Softwaremodule 230 eine Parksteuerungsanwendung, die vom Prozessor 210 ausgeführt wird. Bei der Ausführung der Softwaremodule 230 konfiguriert der Prozessor 210 den Regelkreis 240, um die gemeinsame Nutzung einer Reihe von Parkplätzen zu verwalten und zu optimieren, wie weiter unten näher beschrieben wird. Hierbei ist anzumerken, dass, obwohl die 4 einen am Regelkreis 240 orientierten Speicher 220 zeigt, der Speicher 230 gemäß einer alternativen Ausführungsform praktisch ein beliebiger Datenträger (beispielsweise Festplatte, Flash-Speicher, usw.) sein kann, der mit dem Regelkreis 240 selbst dann operativ verbunden ist, wenn er nicht, wie in der 4 dargestellt, am Regelkreis 240 orientiert wird.
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Auch eine Datenbank 280 ist mit dem Regelkreis 240 verbunden. Die Datenbank 280 empfängt, sendet und speichert Daten und/oder Informationen, die von dem Parksteuerungssystem 200 empfangen werden und/oder dessen Betrieb betreffen, wie weiter unten näher beschrieben wird. Die Datenbank 280 ist vorzugsweise ein Rechner (beispielsweise PC oder Server) und/oder mehrere miteinander verbundene Rechner mit einem Datenträger, der die von dem Parksteuerungssystem 200 erzeugten und/oder empfangenen Daten/Informationen aufbewahren kann. In einer alternativen Anordnung kann die Datenbank 280 ein Datenträger wie beispielsweise eine Festplatte oder ein Array aus Datenträgern (beispielsweise RAID) sein. Hierbei ist anzumerken, dass obgleich die 4 die Datenbank 280 als eigenständiges Element darstellt, das mit dem Regelkreis 240 in Kommunikation steht, die Datenbank 280 in anderen Anordnungen am Regelkreis 240 orientiert sein kann, beispielsweise in dem Speicher 220 integriert sein kann.
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Auch eine Kommunikationsschnittstelle 250 steht mit dem Regelkreis 240 in Wirkverbindung. Die Kommunikationsschnittstelle 250 kann eine beliebige Schnittstelle sein, die Kommunikationen zwischen dem Regelkreis 240 und externen Geräten, Maschinen und/oder Elementen wie beispielsweise der Telematikeinheit 135 eines oder mehrerer der Fahrzeuge 100 ermöglicht. Vorzugsweise ist die Kommunikationsschnittstelle 250 eine Netzwerkschnittstellensteuerung wie beispielsweise ein Ethernet- oder drahtloses (802.11) Netzwerkadapter, wobei verstanden werden sollte, dass die Kommunikationsschnittstelle 250 praktisch eine beliebige Schnittstelle sein kann, die Kommunikationen, beispielsweise drahtlose elektronische Kommunikationen, an/vom Regelkreis 240 ermöglicht. Die Kommunikationsschnittstelle ermöglicht ein sicheres, bidirektionales Vertrauenssystem auf der Grundlage von digitalen Echtheitszertifikaten, die dem System 200 die Befugnis erteilen, das autonome Fahrzeug 100 (und andere autonome Fahrzeuge) zu bewegen, wenn der jeweilige Eigentümer sich nicht in Fahrzeugnähe befindet. Gemäß einigen Ausführungsformen kann das digitale Echtheitszertifikat für das Fahrzeug 100 vom Fahrzeug 100, auf Initiierung durch den Eigentümer hin, an das System 200 gesendet werden, wodurch dem System 200 die Befugnis erteilt wird, das Fahrzeug 100 unter Verwendung der Kommunikationsschnittstelle 100 zu bewegen. Das digitale Echtheitszertifikat kann im Speicher 220 für eine unbestimmte Zeitdauer, oder für eine auf gegebene, vom Eigentümer des Fahrzeugs festgelegte Zeitdauer, beispielsweise eine oder mehrere Stunden, ein oder mehrere Tage, eine oder mehrere Wochen, gespeichert werden. Durch eine Kommunikation vom Fahrzeug 100 an die Schnittstelle 250 kann das Zertifikat auch widerrufen werden, wodurch dem System 200 die Befugnis versagt wird, die autonomen Bewegungen des Fahrzeugs 100 zu steuern.
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Zu verschiedenen Zeitpunkten im Betrieb des Parksteuerungssystems 200 kann der Regelkreis 240 mit der Telematikeinheit 135 und einem oder mehreren Fahrzeugen 100 kommunizieren. Die Telematikeinheit 135 sendet und/oder empfängt Daten an das/von dem Regelkreis 240, wie weiter unten näher beschrieben wird.
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Die 5 zeigt ein Verfahren 270 zum Betreiben des Parksteuerungssystems 200. Im Schritt 272 initiiert ein Fahrzeug 100 im Betrieb eine Anfrage über die Telematikeinheit 135 an das Parksteuerungssystem 200, beispielsweise über dessen Kommunikationsschnittstelle 250, zum Parken in einem von dem Parksteuerungssystem 200 gesteuerten Bereich. Gemäß einigen Ausführungsformen kann das Fahrzeug 200 Fahrzeugdaten zusammen mit der Anfrage senden, beispielsweise Fahrzeugtyp, Abmessungen und dergleichen. Gemäß anderen Ausführungsformen können die Fahrzeugdaten im Speicher 220 des Systems 200 mittels einer vorigen Übertragung eines noch aktiven digitalen Echtheitszertifikats gespeichert werden. Aufgrund der Anfrage und wahlweise der Fahrzeugdaten ermittelt das Parksteuerungssystem 200 im Schritt 274 eine optimale Parkanordnung unter Verwendung einer Optimierungsmaschine (beispielsweise Code wie beispielsweise ein auf einer Maschine auszuführendes Optimierungsmodul). Diese Ermittlung erfolgt durch eine weitere Analyse der Konfiguration des Parkbereichs, der womöglich bereits darin geparkten Fahrzeuge, des übrig bleibenden Platzes und dergleichen. zusammen mit verschiedenen anderen Parkanfragen, die von anderen Fahrzeugen 100 beim Parksteuerungssystem 200 eingehen. Dadurch kann das Parksteuerungssystem 200 ermitteln, wie die verfügbaren Parkplätze optimal zu verteilen sind. Auf diese Weise kann das Parksteuerungssystem 200 ein Optimierungsprogramm als Teil der Module 230 aufweisen, um eine optimale Parkkonfiguration zu ermitteln. Das Optimierungsprogramm kann dazu eingerichtet werden, dass es eine bestimmte Geometrie eines Parkbereichs akzeptiert und eine Parkanordnung aufgrund einer darin befindlichen Anzahl Fahrzeuge, der Größe der darin befindliche Fahrzeuge, einer gewünschten Ausfahrtzeit der Fahrzeuge (sofern bekannt) und einer gewünschten Parkanordnung (beispielsweise Längsparken, Doppelparken, usw.) optimiert.
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Im Schritt 276 weist das Parksteuerungssystem 200 dem Fahrzeug 100 nach der Optimierung der Parkanordnung aufgrund der optimalen Parkanordnung ein Parkziel zu. Wie oben erwähnt, kann das Parksteuerungssystem 200 unter bestimmten Umständen mehreren Fahrzeugen 100 als ein Ergebnis der optimalen Parkanordnung Parkziele zuweisen. Wie eingangs erwähnt, kann das Parksteuerungssystem beispielsweise Kommunikationen mit anderen Fahrzeugen im Parkbereich aufnehmen, um sofortige Bewegungen zur Unterstützung der Einfahrt und/oder des Parkens des Fahrzeugs 100 ausführen zu können. Zwischenbewegungen von Fahrzeugen, insbesondere auch des Fahrzeugs 100, können ferner vom System 200 gesteuert werden, um die Vorbereitung der Fahrzeuge aufgrund einer bekannten Ausfahrtzeit des Fahrzeugs zu unterstützen; diese kann auf Anforderung (das heißt der Benutzer fordert die Ausfahrt des Fahrzeugs an) oder zu einem vorbestimmten Zeitpunkt erfolgen. Die Zuweisung kann mittels einer Kommunikation des Parksteuerungssystems 200, beispielsweise dessen Kommunikationsschnittstelle 250, an die Telematikeinheit des Fahrzeugs 100 erfolgen. Wie oben ausgeführt, kann das Fahrzeug 100 ein oder mehrere Objekte 147 und ein oder mehrere Positionszeichen 148 erkennen und sich unter Bezugnahme auf diese selbständig bewegen. Also umfasst der Schritt 276 gemäß einigen Ausführungsformen die Bereitstellung von Daten über die aktuelle Position eines oder mehrerer anderer Fahrzeuge im Parkbereich und die Position des dem Fahrzeug 100 zugewiesenen Parkplatzes unter Bezugnahme auf ein oder mehrere Positionszeichen 148. Gemäß alternativen Ausführungsformen kann die Zuweisung unter Bezugnahme auf ein Koordinatensystem, beispielsweise GPS Längen-/Breitengradkoordinaten, erfolgen.
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Dann, im Schritt 278, wird das Fahrzeug 100 von dem Parksteuerungssystem 200 in den zugewiesenen Parkplatz gelenkt oder auf eine andere Weise hineingeführt. In einer Anordnung berechnet das Parksteuerungssystem 200 eine Reihe von Richtungen (beispielsweise detaillierte Wegbeschreibungen) und/oder eine Routenkarte aufgrund des aktuellen Standortes des Fahrzeugs 100. Diese Richtung/Karte kann ferner konkrete Befehle und/oder Anweisungen aufweisen, die für einen bestimmten Parkbereich, beispielsweise einen bestimmten Parkplatz, spezifisch sind. Im Fall eines großen Parkplatzes oder einer Struktur mit mehreren Einfahrten kann die Parkverwaltungsanwendung beispielsweise aufgrund des aktuellen Standortes des Fahrzeugs 100 und der genauen Lage des zugewiesenen Parkplatzes auf der Parkfläche, das Fahrzeug 100 zur besten Einfahrt leiten, basierend auf die verschiedenen jeweiligen Standorte und anderer relevanter Faktoren (beispielsweise Stau in bestimmten Bereichen des Parkplatzes) führen. Diese Richtungen, Karten usw. können dann über die vorgenannten Kommunikationsmittel an das entsprechende Fahrzeug 100 gesendet und/oder auf eine andere Weise übertragen werden.
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Gemäß einigen Ausführungsformen kann das Parksteuerungssystem 200 außerdem weitere Daten und/oder Befehle bereitstellen, die die konkreten Aspekte des zugewiesenen Parkplatzes betreffen (beispielsweise dass das Fahrzeug 100 rückwärts eingeparkt werden muss). Alle erwähnten Daten (Richtung, Routenkarte, Anweisungen, usw.) können dem autonomen Betriebssystem 110 des Fahrzeugs 100 zur Verfügung gestellt werden.
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Danach kann das autonome Betriebssystem 110 des Fahrzeugs 100 im Schritt 280 das Fahrzeug 100 zum zugewiesenen Parkplatz leiten, wobei das Erfassungsgerät 118 verwendet wird, um die Lage eines oder mehrerer Objekte 147 und/oder eines oder mehrerer Positionszeichen 148, optional in Verbindung mit der GPS-Komponente 141 der Telematikeinheit 135, zu ermitteln, um das Fahrzeug 100 mit dem Lenkmodul 112 und dem Fahrtmodul 122 sicher zu dem zugewiesenen Parkplatz hin zu leiten.
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Parkbezahlsystem
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Es versteht sich, dass zum Parken auf einem Parkplatz, beispielsweise einem öffentlichen oder privaten Parkplatz in einer Stadt mit hoher Verkehrsdichte, häufig irgendeine Art der Bezahlung erfolgen muss. Also kann es gemäß einigen Ausführungsformen wünschenswert sein, ein Parkbezahlsystem 300 in operabler elektronischer Kommunikation mit dem Fahrzeug 100 und dem Parksteuerungssystem 200 bereitzustellen. Das Parkbezahlsystem kann in Verbindung mit den oben erwähnten digitalen Echtheitszertifikaten funktionieren, die die Erlaubnis zur Bewegung des Fahrzeugs aufweisen und Zahlungsdaten für die zu erbringenden Parkplatzleistungen liefern können.
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Gemäß einer Ausführungsform, wie in der 6 gezeigt, weist das Parkbezahlsystem 300 einen Transponder 302 auf, der mit einer Nahfeldkommunikationsvorrichtung (NFC) 304 kommuniziert, welches der Fahrer 100 besitzen kann oder das dem Fahrzeug 100 zugeordnet sein kann. Das NFC-Gerät 304 ermöglicht eine Funkkommunikation mittels einer NFC-Übertragungstechnik. Ein elektronischer Datenspeicher 306, auf dem Zahlungsdaten gespeichert sind, kann mit dem NFC-Gerät 304 assoziiert sein. Der Datenspeicher 306 kann ins NFC-Gerät 304 integriert werden. Beispielsweise können Informationen über ein Prepaid-Guthaben oder Daten zur Identifizierung des Eigentümers des Fahrzeugs 100 im elektronischen Datenspeicher 306 gespeichert werden.
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Im Betrieb wird das NFC-Gerät 304 in die Empfangsbereich des Transponders 302 gebracht. Das NFC-Gerät 304 wird vom Transponder 304 mit Strom versorgt und über eine drahtlose Datenverbindung 305 ausgelesen. Die im elektronischen Datenspeicher 306 gespeicherten Zahlungsdaten werden also beim Bezahlen ausgelesen. Die Zahlung wird vom Fahrer des Fahrzeugs 100, beispielsweise durch Drücken eines dem Bezahlsystem 100 zugeordneten Knopfes, bestätigt.
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Gemäß anderen Ausführungsformen kann die Zahlung mittels einer geeigneten Kombination über die Telematikeinheit 135 des Fahrzeugs 100 erfolgen. Beispielsweise können die Zahlungsdaten auf die initiale, dadurch erfolgte Parkanfrage hin unmittelbar dem Bezahlsystem 300 zugeführt werden, das mit dem Parksteuerungssystem 200 in Verbindung steht. Die Telematik kann Daten über ein eigens zu diesem Zweck vorgesehenes Zahlungskonto des Fahrers speichern. Alternativ kann, wie oben erwähnt, eine Zahlungserlaubnis oder Prepaidzahlungsdaten über die digitalen Echtheitszertifikate bereitgestellt werden, die über das bidirektionale Vertrauenssystem zwischen Fahrzeug 100 und Parksystem 200 (und dessen Bezahlsystem 300) zur Verfügung gestellt werden.
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Beispiele
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- Beispiel 1. Verfahren, umfassend:
Senden einer Anfrage von einem Fahrzeug, zum Parken innerhalb eines von einem Parksteuerungssystem gesteuerten Parkbereichs, unter Verwendung eines bidirektionalen Vertrauenssystems, das ein digitales Echtheitszertifikat nutzt;
Empfangen seitens des Fahrzeugs einer Parkplatzzuweisung von dem Parksteuerungssystem, die einen zugewiesenen Parkplatz innerhalb des Parkbereichs anzeigt, unter Verwendung des bidirektionalen Vertrauenssystems; und
autonomes Steuern des Fahrzeugs, um das Fahrzeug zu dem zugewiesenen Parkplatz innerhalb des Parkbereichs zu fahren.
- Beispiel 2. Verfahren nach Beispiel 1, wobei das Senden der Anfrage das Senden einer Anfrage mit einer Telematikeinheit des Fahrzeugs umfasst.
- Beispiel 3. Verfahren nach Beispiel 1 oder 2, wobei das Empfangen der Parkplatzzuweisung ein Empfangen der Parkplatzzuweisung seitens der Telematikeinheit umfasst.
- Beispiel 4. Verfahren nach einem der Beispiele 1–3, wobei das Senden der Anfrage das Senden von Fahrzeuginformationen umfasst.
- Beispiel 5. Verfahren nach einem der Beispiele 1–4, wobei das autonome Steuern des Fahrzeugs ferner das Betreiben eines Lenk- und Fahrmoduls des Fahrzeugs umfasst.
- Beispiel 6. Verfahren nach einem der Beispiele 1–5, wobei das autonome Steuern des Fahrzeugs einen Schritt des Erfassens eines Objektes oder Positionszeichens außerhalb des Fahrzeugs umfasst.
- Beispiel 7. Verfahren nach Beispiel 7, ferner umfassend Senden von Zahlungsinformationen an ein Parkbezahlsystem, das mit dem Parksteuerungssystems assoziiert ist.
- Beispiel 8. System, umfassend:
einen Regelkreis, der eingerichtet ist, eine Anfrage von einem Fahrzeug, in einem durch das System gesteuerten Parkbereich zu parken, unter Verwendung eines bidirektionalen Vertrauenssystems, das ein digitales Echtheitszertifikat nutzt, zu empfangen;
eine Datenbank, die eingerichtet ist, die Anfrage zu speichern und eine Konfiguration des Parkbereichs und das digitalen Echtheitszertifikate zu speichern; und
ein Softwaremodul, das eingerichtet ist, einen optimierten Parkort für das Fahrzeug innerhalb des Parkbereichs zu bestimmen, basierend auf die Konfiguration des Parkbereichs;
wobei der Regelkreis ferner dazu eingerichtet ist, dem Fahrzeug eine Parkplatzzuweisung innerhalb des Parkbereichs zu senden, unter Verwendung des bidirektionalen Vertrauenssystems.
- Beispiel 9. System nach Beispiel 8, wobei der Regelkreis eine operable elektronische Verbindung zu einer Kommunikationsschnittstelle zum Empfangen der Anforderung von einer Telematikeinheit des Fahrzeugs umfasst.
- Beispiel 10. System nach Beispiel 8 oder 9, wobei der Regelkreis ferner dazu eingerichtet ist, Fahrzeuginformationen von dem Fahrzeug zu empfangen, und wobei die Datenbank ferner eingerichtet ist, diese Daten zu speichern.
- Beispiel 11. System nach Beispiel 10, wobei das Softwaremodul ferner dazu eingerichtet ist, das Parken von Fahrzeugen innerhalb des Parkbereichs mindestens teilweise auf einer geometrischen Konfiguration des Parkbereichs basierend zu optimieren.
- Beispiel 12. System nach Anspruch 8, wobei der Regelkreis ferner dazu eingerichtet ist, eine Richtung zum zugewiesenen Parkplatz zu senden.
- Beispiel 13. System nach Anspruch 12, wobei der Regelkreis ferner dazu eingerichtet ist, Objekt- oder Positionszeicheninformationen an das Fahrzeug zu senden.
- Beispiel 14. System nach Beispiel 12, ferner umfassend ein Parkbezahlsystem, das zum Empfang von Zahlungsdaten vom Fahrzeug eingerichtet ist.
- Beispiel 15. Fahrzeug, umfassend:
eine Telematikeinheit, die eingerichtet ist, eine Anfrage von einem Fahrzeug zum Parken in einem bestimmten von einem Parksteuerungssystem gesteuerten Parkbereich zu senden, unter Verwendung eines bidirektionalen Vertrauenssystems, das ein digitales Echtheitszertifikat nutzt;
wobei die Telematikeinheit ferner eingerichtet ist, eine Parkplatzzuweisung von dem Parksteuerungssystem, die einen zugewiesenen Parkplatz im Parkbereich anzeigt, zu empfangen, unter Verwendung des bidirektionalen Vertrauenssystems; und
ein autonomes Fahrzeugsteuersystem, das dazu eingerichtet ist, das Fahrzeug zu steuern, zum Fahren des Fahrzeugs zu dem zugewiesenen Parkplatz im Parkbereich.
- Beispiel 16. Verfahren nach Beispiel 15, wobei die Telematikeinheit ferner dazu eingerichtet ist, Zahlungsdaten an ein Parkbezahlsystem zu senden, das das mit dem Parksteuerungssystems assoziiert ist.
- Beispiel 17. Fahrzeug nach Beispiel 15 oder 16, wobei die Telematikeinheit ferner zum Senden von Fahrzeugdaten konfiguriert ist.
- Beispiel 18. Fahrzeug nach einem der Beispiele 15–17, wobei das autonome Steuerungssystem des Fahrzeugs ein Lenkmodul und ein Fahrmodul umfasst.
- Beispiel 19. Fahrzeug nach Beispiel 18, ferner umfassend ein Erfassungsgerät zur Erfassung eines Objektes oder Positionszeichens außerhalb des Fahrzeugs.
- Beispiel 20. Fahrzeug nach Beispiel 19, wobei das Lenkmodul, das Fahrmodul und das Erfassungsgerät zusammenwirken, um autonome Bewegungen des Fahrzeugs zu ermöglichen.
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Zwar wurden in der vorstehenden ausführlichen Beschreibung Ausführungsbeispiele dargestellt, es versteht sich jedoch, dass eine Vielzahl von Variationen existiert. Ferner ist anzumerken, dass die jeweiligen Ausführungsbeispiele lediglich Beispiele sind und nicht als Einschränkung des Umfangs, der Anwendung oder der Konfiguration des Offenbarungsgehalts aufzufassen sind. Vielmehr ergibt sich aus der vorstehenden ausführlichen Beschreibung für den Fachmann ein bequemer Plan zur Umsetzung des jeweils beschriebenen Ausführungsbeispiels. Es versteht sich, dass verschiedene Veränderungen der Funktionen und Anordnung der Elemente möglich sind, ohne den in den beigefügten Patentansprüchen und rechtlich gleichwertigen Äquivalenten festgelegten Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.