-
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Koordinieren des Fortbewegens wenigstens eines Fahrzeugs in einer vorbestimmten räumlich begrenzten Zone. Eine Zentrale weist dem wenigstens einen Fahrzeug ein Zeitfenster für ein Eintreten in die Zone zu. Innerhalb der Zone bewegt sich das wenigstens eine Fahrzeug autonom fort. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein System zum Koordinieren des Fortbewegens wenigstens eines Fahrzeugs in einer vorbestimmten räumlich begrenzten Zone.
-
Die
US 2013/0018572 A1 beschreibt ein Verfahren zum Kontrollieren des Verkehrs an einer autonomen Kreuzung. Eine fahrzeugexterne Steuereinheit bestimmt hierbei die Priorität von Zielfahrzeugen, welche sich auf die Kreuzung zu bewegen, auf der Basis einer abgeschätzten Kollisionszeit. Die Priorität des Zielfahrzeugs wird so bestimmt, dass die Anzahl der Fahrzeuge, welche in einen Zentralbereich der Kreuzung eintreten, von der Größe des Zentralbereichs abhängt. Eine fahrzeuginterne Einrichtung bestimmt, ob an einen Fahrer des Fahrzeugs eine Warnmeldung ausgegeben wird oder ob das Fahrzeug auf der Basis einer Steuerungsinformation gesteuert werden soll, welche dem Fahrzeug von der fahrzeugexternen Steuereinheit übermittelt wurde.
-
Als nachteilig ist hierbei der Umstand anzusehen, dass eine Kollision von Fahrzeugen im Bereich der autonomen Kreuzung nicht ausgeschlossen werden kann, etwa wenn der Fahrer eines der Fahrzeuge die Warnmeldung nicht beachtet oder nicht bemerkt.
-
Des Weiteren ist es beim Koordinieren der Fahrt von Kraftfahrzeugen bekannt, etwa auf Autobahnen dynamische Verkehrszeichen einzusetzen, um die Verkehrsinfrastruktur zu optimieren. In diesem Zusammenhang kann in dafür vorgesehenen und infrastrukturell vorbereiteten Teilabschnitten etwa ein Standstreifen der Autobahn zum Befahren freigegeben werden. Wenn es dennoch in eine Fahrtrichtung zu einer Überlastung kommt, gibt es jedoch derzeit darüber hinaus keine weiteren Anpassungsmöglichkeiten. Des Weiteren existieren in Städten bislang keine Möglichkeiten, Fahrspuren dynamisch zu verändern.
-
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Verfahren und ein System der eingangs genannten Art zu schaffen, mittels welchem auf besonders sichere Weise ein verbesserter Verkehrsfluss erreicht werden kann.
-
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und durch ein System mit den Merkmalen des Patentanspruchs 11 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben.
-
Das erfindungsgemäße Verfahren dient dem Koordinieren des Fortbewegens wenigstens eines Fahrzeugs in einer vorbestimmten räumlich begrenzten Zone. Hierbei weist eine Zentrale dem wenigstens einen Fahrzeug ein Zeitfenster für ein Eintreten in die Zone zu. Innerhalb der Zone bewegt sich das wenigstens eine Fahrzeug autonom fort. Entsprechend steuert eine Steuerungseinrichtung des wenigstens einen Fahrzeugs innerhalb der Zone das wenigstens eine Fahrzeug. Die Steuerungseinrichtung verhindert vorliegend zudem, dass innerhalb der Zone durch Bedienhandlungen eines Fahrers des wenigstens einen Fahrzeugs ein Steuern des wenigstens einen Fahrzeugs bewirkt werden kann. Mit anderen Worten ist innerhalb der Zone ein manuelles Fahren ausgeschlossen.
-
Dies gilt beispielsweise dann, wenn es sich bei dem wenigstens einen Fahrzeug um ein Kraftfahrzeug handelt. Wenn es sich bei dem wenigstens einen Fahrzeug um ein Luftfahrzeug handelt, so ist dementsprechend innerhalb der wenigstens einen Zone ein manuelles Fliegen des Luftfahrzeugs ausgeschlossen. Auf diese Weise ist ein besonders sicheres Fortbewegen des wenigstens einen Fahrzeugs in der räumlich begrenzten Zone ermöglicht. Denn die Steuerungseinrichtung steuert innerhalb der räumlich begrenzten Zone das wenigstens eine Fahrzeug nach Art eines Autopiloten.
-
So können beispielsweise Kollisionen und/oder Verzögerungen beim Fortbewegen der Fahrzeuge durch die Zone ausgeschlossen werden, welche andernfalls aufgrund von in einer jeweiligen Situation ungeeigneten oder ungünstigen Bedienhandlungen von Fahrern beziehungsweise Führern der Fahrzeuge auftreten könnten. Entsprechend ist auf besonders sichere Weise ein verbesserter Verkehrsfluss erreichbar.
-
Innerhalb der Zone übernimmt also die Steuerungseinrichtung die Kontrolle über das Fahrzeug und verhindert, dass Bedienhandlungen des Fahrers beziehungsweise Fahrzeugführers eine Auswirkung auf das Fortbewegen des Fahrzeugs innerhalb der Zone haben. Dies gilt für Beschleunigungsvorgänge, Bremsvorgänge, ein Anhalten, Richtungsänderungen und dergleichen Manöver, welche von dem autonom geführten Fahrzeug vorgenommen werden, indem die Steuerungseinrichtung das Fahrzeug steuert.
-
Dadurch, dass die Zentrale, bei welcher es sich beispielsweise um einen zur Kommunikation mit den Fahrzeugen ausgebildeten Server handeln kann, den jeweiligen Fahrzeugen Zeitfenster für das Eintreten in die Zone zuweist, kann ein besonders reibungsloser Verkehrsfluss durch die Zone sichergestellt werden.
-
Vorzugsweise weist die Zentrale der Steuerungseinrichtung des wenigstens einen Fahrzeugs einen Eintrittsort für das Eintreten in die Zone und/oder einen Austrittsort für ein Verlassen einer Zone und/oder eine von dem wenigstens einen Fahrzeug autonom zurückzulegende Route von dem Eintrittsort zu dem Austrittsort zu. Dementsprechend plant also bevorzugt die Zentrale jeweilige Verkehrsrouten der einzelnen Fahrzeuge durch die Zone, welche dann von der Steuerungseinrichtung des jeweiligen Fahrzeugs umgesetzt werden. So kann also eine direkte Zuweisung von Verkehrsrouten realisiert werden. Dies erlaubt es, den Verkehrsfluss durch die Zone insbesondere in Abhängigkeit von dem jeweiligen Verkehrsaufkommen verbessert zu kontrollieren beziehungsweise zu koordinieren.
-
Es kann vorgesehen sein, dass die Zentrale das Zeitfenster für das Eintreten in die Zone und/oder den Eintrittsort und/oder den Austrittsort und/oder die Route verändert. So kann besonders gut auf sich ändernde Gegebenheiten im Hinblick auf das Verkehrsaufkommen reagiert werden. Auch kann auf diese Weise beispielsweise dafür gesorgt werden, dass ein Einsatzfahrzeug wie beispielsweise ein Rettungsfahrzeug oder dergleichen sich besonders schnell durch die Zone hindurch bewegen kann. Hierbei können insbesondere andere Fahrzeuge auf andere Routen beziehungsweise hin zu anderen Austrittsorten umgeleitet werden. Auch dies ist dem verbesserten Verkehrsfluss und der erhöhten Sicherheit im Verkehr zuträglich.
-
Zusätzlich oder alternativ kann vorgesehen sein, dass die Zentrale das Zeitfenster für das Eintreten in die Zone und/oder den Eintrittsort und/oder den Austrittsort und/oder die Route während des Fortbewegens des wenigstens einen Fahrzeugs innerhalb der Zone aktualisiert. So kann der in den Fahrzeugen vorhandene Informationsstand im Hinblick auf die Zuweisung von zeitlichen und/oder räumlichen Nischen beziehungsweise Slots laufend abgeglichen werden. Es kann also sichergestellt werden, dass etwaige Veränderungen unmittelbar von der Steuerungseinrichtung des jeweiligen Fahrzeugs berücksichtigt werden können. So kann die Leistungsfähigkeit der Verkehrsinfrastruktur verbessert genutzt werden.
-
Entsprechende Veränderungen oder Aktualisierungen, welche Zuweisungen an die Steuerungseinrichtungen der Fahrzeuge durch die Zentrale betreffen, können etwa über ad-hoc-Schnittstellen innerhalb der Zone laufend abgeglichen werden, insbesondere durch eine Kommunikation von Fahrzeug zu Fahrzeug.
-
Bevorzugt werden einer Empfangseinrichtung des wenigstens einen Fahrzeugs von der Zentrale zugewiesene Daten kabellos übermittelt. Hierbei bestätigt eine Sendeeinrichtung des wenigstens einen Fahrzeugs der Zentrale das Empfangen der Daten. Dann liegt in der Zentrale die Information vor, dass die jeweiligen Steuerungseinrichtungen der Fahrzeuge wie geplant instruiert sind. Dies vereinfacht das Koordinieren des Fortbewegens der Fahrzeuge innerhalb der Zone.
-
Bevorzugt lässt die Zentrale das Eintreten in die Zone erst dann zu, wenn die Sendeeinrichtung des wenigstens einen Fahrzeugs der Zentrale das Empfangen der Daten bestätigt hat. Auf diese Weise kann sichergestellt werden, dass in dem jeweiligen Fahrzeug die dem verbesserten Fortbewegen des Fahrzeugs durch die Zone dienenden Daten vorliegen. Zudem ist so eine besonders weit gehende Kontrolle der Zentrale über das Verkehrsgeschehen in der Zone sichergestellt.
-
Es kann vorgesehen sein, dass eine Navigationseinrichtung des wenigstens einen Fahrzeugs eine voraussichtliche Eintrittszeit in die Zone und/oder eine voraussichtliche Austrittszeit aus der Zone ermittelt. Die voraussichtliche Eintrittszeit und/oder voraussichtliche Austrittszeit angebende Daten werden der Zentrale übermittelt. Die Zentrale weist das Zeitfenster für das Eintreten in die Zone anhand der übermittelten Daten zu. So kann besonders vorausschauend das Fortbewegen der Fahrzeuge durch die Zone geplant werden, nämlich bereits während sich Fahrzeuge auf die räumlich begrenzte Zone zu bewegen.
-
Als weiter vorteilhaft hat es sich gezeigt, wenn das wenigstens eine Fahrzeug einen aktuellen Aufenthaltsort des wenigstens einen Fahrzeugs angebende Daten der Zentrale beim Eintreten in die Zone übermittelt. Auf diese Weise kann beispielsweise festgestellt werden, ob eine geplante Ankunft des wenigstens einen Fahrzeugs am Rand der Zone korrekt ermittelt wurde. Des Weiteren kann so überprüft werden, ob von dem jeweiligen Fahrzeug das zugewiesene Zeitfenster eingehalten wurde. Wenn es nämlich beispielsweise zu einer Verspätung eines Fahrzeugs kam, so kann die Zentrale diesem Fahrzeug ein geändertes Zeitfenster für das Eintreten in die Zone zuweisen. Dies macht das Koordinieren des Fortbewegens der Fahrzeuge durch die Zone besonders zuverlässig.
-
Zusätzlich oder alternativ kann das wenigstens eine Fahrzeug einen aktuellen Aufenthaltsort des wenigstens einen Fahrzeugs angebende Daten der Zentrale beim Erreichen wenigstens eines vorbestimmten Orts innerhalb der Zone übermitteln. Erreicht also das Fahrzeug den vorbestimmten Ort in Form eines Kontrollpunkts oder Meldepunkts, so übermittelt das jeweilige Fahrzeug die Daten an die Zentrale, welche den aktuellen oder derzeitigen Aufenthaltsort des Fahrzeugs angeben. Auf diese Weise kann überprüft werden, ob sich die Fahrzeuge wie geplant durch die räumlich begrenzte Zone hindurch bewegen.
-
Bevorzugt werden an dem vorbestimmten Ort innerhalb der Zone den Fahrzeugen zugleich aktualisierte Daten betreffend das Zeitfenster für das Eintreten in die Zone und/oder den Eintrittsort und/oder den Austrittsort und/oder die Route übermittelt. So kann sichergestellt werden, dass die Steuerungseinrichtungen der Fahrzeuge stets auf dem aktuellen Informationsstand sind.
-
Vorteilhaft ist es, wenn die Zentrale eine Anzahl der vorbestimmten Orte und/oder eine Verteilung der vorbestimmten Orte innerhalb der Zone verändert. Dann kann beispielsweise in Abhängigkeit vom Verkehrsaufkommen der Informationsstand aktualisiert werden, welcher in der Zentrale beziehungsweise in den Fahrzeugen vorliegt. Beispielsweise können bei hohem Verkehrsaufkommen mehr solche optionalen Meldepunkte aktiviert werden, um den Informationsstand entsprechend häufiger abzugleichen. Dies verbessert die Planbarkeit beim Koordinieren des Fortbewegens der Fahrzeuge.
-
Vorzugsweise wird durch die Zentrale eine von dem wenigstens einen Fahrzeug autonom zurückzulegende Route innerhalb der Zone verändert, wenn das Übermitteln der den aktuellen Aufenthaltsort des wenigstens einen Fahrzeugs angebenden Daten zu einem von der Zentrale erwarteten Zeitpunkt ausbleibt. Dann ist nämlich davon auszugehen, dass bei dem betreffenden Fahrzeug etwa eine Fehlfunktion vorliegt. Indem die Zentrale daraufhin die Routen weiterer Fahrzeuge verändert, kann sichergestellt werden, dass es trotz dieser Fehlfunktionen eines Fahrzeugs zu keinen Kollisionen der Fahrzeuge innerhalb der Zone kommt. Dies ist der Sicherheit beim Fortbewegen der Fahrzeuge durch die Zone zuträglich.
-
Schließlich kann vorgesehen sein, dass die Zentrale beim Zuweisen des Zeitfensters und/oder eines Eintrittsorts für das Eintreten in die Zone und/oder eines Austrittsorts für das Verlassen der Zone und/oder einer von dem wenigstens einen Fahrzeug autonom zurückzulegenden Route von dem Eintrittsort zu dem Austrittsort wenigstens zwei der Fahrzeuge unterschiedliche Prioritäten zuordnet. Hierbei legt die Zentrale das Zeitfenster und/oder den Eintrittsort und/oder den Austrittsort und/oder die Route des Fahrzeugs mit der niedrigeren Priorität in Abhängigkeit von dem Zeitfenster und/oder dem Eintrittsort und/oder dem Austrittsort und/oder der Route des Fahrzeugs mit der höheren Priorität fest. Es wird also das Fahrzeug mit der höheren Priorität bevorzugt behandelt. Die Fahrt des Fahrzeugs mit der niedrigeren Priorität wird dann derart vorgegeben, dass das Fahrzeug mit der höheren Priorität sich ohne eine von Fahrzeugen niedrigerer Priorität ausgehende Beeinträchtigung durch die Zone hindurch bewegen kann. Es können also Slots oder Slotgruppen für eine exklusive Nutzung vergeben werden, etwa für Einsatzfahrzeuge oder gegen eine Nutzungsgebühr. Auf diese Weise kann sichergestellt werden, dass bestimmte Fahrzeuge, nämlich die Fahrzeuge mit der höheren Priorität, sich auch bei hohem Verkehrsaufkommen besonders rasch durch die Zone hindurch bewegen beziehungsweise in der Zone bewegen können.
-
Das erfindungsgemäße System zum Koordinieren des Fortbewegens wenigstens eines Fahrzeugs in einer vorbestimmten räumlich begrenzten Zone umfasst eine Zentrale, welche dazu ausgebildet ist, dem wenigstens einen Fahrzeug ein Zeitfenster für ein Eintreten in die Zone zuzuweisen. Das System umfasst auch das wenigstens eine Fahrzeug, wobei das wenigstens eine Fahrzeug dazu ausgebildet ist, sich innerhalb der Zone autonom fortzubewegen. Eine Steuerungseinrichtung des wenigstens einen Fahrzeugs ist hierbei dazu ausgebildet, innerhalb der Zone das wenigstens eine Fahrzeug zu steuern. Des Weiteren ist die Steuerungseinrichtung dazu ausgebildet zu verhindern, dass innerhalb der Zone durch Bedienhandlungen eines Fahrers des wenigstens einen Fahrzeugs ein Steuern des wenigstens einen Fahrzeugs bewirkt werden kann. Durch das System lässt sich also sicherstellen, dass innerhalb der Zone ausschließlich ein autonomes, also allein durch die Steuerungseinrichtung bewirktes Fortbewegen der Fahrzeuge stattfindet.
-
Das wenigstens eine Fahrzeug kann als Kraftfahrzeug und/oder als Luftfahrzeug ausgebildet sein. Entsprechend kann bei Luftfahrzeugen etwa ein Eintrittsort in die Zone in unterschiedlichen Höhen vorgegeben werden. Des Weiteren können Fortbewegungsrichtungen, Geschwindigkeiten und dergleichen den unterschiedlichen Luftfahrzeugen jeweils durch die Zentrale zugewiesen werden. Darüber hinaus können dezidierte Bereiche für ein Starten und/oder Landen der Luftfahrzeuge beziehungsweise Wartebereiche zugewiesen werden. Bei den Luftfahrzeugen kann es sich insbesondere um unbemannte Luftfahrzeuge handeln, welche auch als Drohnen bezeichnet werden.
-
Zu der Erfindung gehört auch die Steuerungseinrichtung für das Fahrzeug. Hierbei weist die Steuerungseinrichtung eine Prozessoreinrichtung auf, die dazu eingerichtet ist, die das Fahrzeug betreffenden Eingriffe des erfindungsgemäßen Verfahrens durchzuführen, für welches die Steuerungseinrichtung ausgebildet ist. Die Prozessoreinrichtung kann hierzu zumindest einen Mikroprozessor und/oder zumindest einen Mikrocontroller aufweisen. Des Weiteren kann die Prozessoreinrichtung Programmcode aufweisen, der dazu eingerichtet ist, bei Ausführen durch die Prozessoreinrichtung das Verfahren durchzuführen. Der Programmcode kann in einem Datenspeicher der Prozessoreinrichtung gespeichert sein.
-
Die für das erfindungsgemäße Verfahren beschriebenen Vorteile und bevorzugten Ausführungsformen gelten auch für das erfindungsgemäße System und umgekehrt.
-
Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in der Figur alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Es sind somit auch Ausführungen als von der Erfindung umfasst und offenbart anzusehen, die in der Figur nicht explizit gezeigt oder erläutert sind, jedoch durch separierte Merkmalskombinationen aus den erläuterten Ausführungen hervorgehen und erzeugbar sind. Es sind somit auch Ausführungen und Merkmalskombinationen als offenbart anzusehen, die nicht alle Merkmale eines ursprünglich formulierten unabhängigen Anspruchs aufweisen. Es sind darüber hinaus Ausführungen und Merkmalskombinationen, insbesondere durch die oben dargelegten Ausführungen, als offenbart anzusehen, die über die in den Rückbezügen der Ansprüche dargelegten Merkmalskombinationen hinausgehen oder von diesen abweichen.
-
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen sowie anhand der Zeichnung.
-
Diese zeigt stark schematisiert eine Situation, bei welcher eine Zentrale die Verkehrsinfrastruktur auf der Basis des erwarteten Verkehrsaufkommens in einer Zone optimiert, in welcher autonomes Fahren vorgeschrieben ist.
-
In der Figur ist schematisch eine räumlich begrenzte Zone 10 gezeigt, bei welcher es sich beispielsweise um eine Stadt oder einen Teilbereich einer Stadt oder dergleichen handeln kann. In diesem durch Grenzen 12 oder Grenzlinien definierten Gebiet beziehungsweise dieser Zone 10 ist ein autonomes Fahren von Fahrzeugen 14, 16 vorgeschrieben. Vorliegend ist die Zone 10 als Fläche dargestellt, und die Fahrzeuge 14, 16 sind als Kraftfahrzeuge dargestellt. Jedoch kann das nachfolgend geschilderte Verfahren auch für Luftfahrzeuge zum Einsatz kommen, wobei dann die Grenzen 12 oder Grenzflächen den entsprechenden Raum der Zone 12 auch in der Höhe begrenzen.
-
In der Zone 10 wird ein autonomes Fahren der Fahrzeuge 14, 16 vorgeschrieben. Entsprechend weisen die Fahrzeuge 14, 16 eine jeweilige Steuerungseinrichtung 18 auf, welche die Fahrzeuge 14, 16 innerhalb der Zone 10 autonom steuert. Das Fortbewegen der Fahrzeuge 14, 16 innerhalb der Zone 10 erfolgt somit durch steuernde Eingriffe der jeweiligen Steuerungseinrichtung 18. Demgegenüber ist ein manuelles Fahren in der Zone 10 ausgeschlossen. Entsprechend übernimmt also die Steuerungseinrichtung 18 die Kontrolle über das jeweilige Fahrzeug 14, 16, sobald dieses in die Zone 10 eintritt. Des Weiteren verhindert die Steuerungseinrichtung 18, dass ein (vorliegend nicht gezeigter) Fahrer des jeweiligen Fahrzeugs 14, 16 durch manuelle Bedienhandlungen das Fahrzeug 14, 16, steuern, also etwa beschleunigen, abbremsen oder lenken kann, solange sich das Fahrzeug 14, 16 innerhalb der Zone 10 befindet.
-
Für die Zone 10 mit der Pflicht zum autonomen Fahren ermittelt eine Zentrale 20 geeignete Slots oder Nischen zur Nutzung der Zone 10 durch die Fahrzeuge 14, 16. Hierfür werden der Zentrale 20 etwa die Bewegungsrichtung von sich auf die Zone 10 zu bewegenden Fahrzeugen übermittelt, wobei vorliegend der Einfachheit halber lediglich ein solches Fahrzeug 16 gezeigt ist. Des Weiteren wird der Zentrale 20 die von einer Navigationseinrichtung beziehungsweise einem Navigationssystem 22 des jeweiligen Fahrzeugs 14, 16 ermittelte Eintrittszeit beim Eintritt in die Zone 10 und die entsprechende Austrittszeit beim Verlassen der Zone 10 übermittelt. Zum Übermitteln entsprechender Daten an die Zentrale 20 weist das jeweilige Fahrzeug 14, 16 eine Einrichtung 24 auf, welche vorliegend zugleich als Empfangseinrichtung und als Sendeeinrichtung ausgebildet ist. Die Einrichtung 24 übermittelt an die Zentrale 20 auch die aktuelle beziehungsweise tatsächliche Eintrittszeit beim Eintritt des jeweiligen Fahrzeugs 14, 16 in die Zone 10 und die aktuelle beziehungsweise tatsächliche Austrittszeit beim Verlassen der Zone 10.
-
Die Zentrale 20 beziehungsweise zentrale Stelle registriert alle geplanten und tatsächlichen Bewegungen der Fahrzeuge 14, 16 und weist den Fahrzeugen 14, 16 entsprechend der Verkehrslage Slots beziehungsweise Nischen zur Nutzung zu. Diese Zuweisungen umfassen Daten 26, welche entsprechend der schematischen Darstellung in der Figur der jeweiligen Einrichtung 24 der Fahrzeuge 14, 16 kabellos übermittelt werden. Die Zuweisungen beziehungsweise die Daten 26 werden somit bevorzugt über eine Luftschnittstelle an die zum autonomen Fahren befähigten Fahrzeuge 14, 16, also an die autonome Flotte übermittelt. Diese Nischen oder Slots, welche durch die Daten 26 angegeben werden, betreffen sowohl den dreidimensionalen Raum als auch die Zeit beziehungsweise ein Zeitfenster für das Eintreten des jeweiligen Fahrzeugs 14, 16 in die Zone 10. Entsprechend empfängt die Empfangseinrichtung des jeweiligen Fahrzeugs 14, 16 die Daten 26, und die Sendeeinrichtung des jeweiligen Fahrzeugs bestätigt den Empfang, vorliegend zeitlich vor dem eigentlichen Eintreten beziehungsweise Betreten der autonomen Zone 10.
-
Beispielsweise wurde in der in der Figur schematisch gezeigten Situation dem Fahrzeug 14, welches sich bereits innerhalb der Zone 10 befindet, ein Eintrittsort 28 für das Eintreten in die Zone 10 von der Zentrale 20 zugewiesen, sowie ein Zeitfenster, innerhalb dessen das Fahrzeug 14 die Erlaubnis hat, an dem Eintrittsort 28 die Grenze 12 der Zone 10 zu überfahren. Des Weiteren wurde dem Fahrzeug 14 ein Austrittsort 30 zugewiesen, an welchem das Fahrzeug 14 die Zone 10 zu verlassen hat, sowie eine Route 32 von dem Eintrittsort 28 zu dem Austrittsort 30.
-
Ohne dass die Einrichtung 24 des Fahrzeugs 14 den Empfang von den das Zeitfenster, den Eintrittsort 28, den Austrittsort 30 und die Route 32 angebenden Daten 26 bestätigt, ist für das Fahrzeug 14 das Betreten beziehungsweise Befahren der Zone 10 nicht möglich. Dasselbe gilt für das zweite Fahrzeug 16. Auch dem zweiten Fahrzeug 16 wird entsprechend ein Eintrittsort 34, ein Austrittsort 36 sowie eine Route 38 von dem Eintrittsort 34 zu dem Austrittsort 36 zugewiesen. Des Weiteren wird dem zweiten Fahrzeug 16 ein Zeitfenster zugewiesen, innerhalb dessen das Fahrzeug 16 am Eintrittsort 34 in die Zone 10 eintreten darf.
-
Mit dem Erreichen des jeweiligen Eintrittsorts 28, 34 wird der Empfang der Daten 26 von den Fahrzeugen 14, 16 bestätigt und auch der Informationsstand abgeglichen. Entsprechend ist die Zentrale 20 informiert, dass in den Steuerungseinrichtungen 18 der Fahrzeuge 14, 16 die Informationen über die Eintrittsorte 28, 34 oder Eintrittspunkte, die Austrittsorte 30, 36 oder Austrittspunkte und die Routen 32, 38 vorliegen. Als Redundanz wird bevorzugt der aktuelle Informationsstand, welcher die Zuweisung der Slots beziehungsweise Nischen betrifft, über eine ad-hoc-Schnittstelle der Fahrzeuge 14, 16, etwa in Form der Einrichtung 24, laufend abgeglichen. Hierbei kann insbesondere innerhalb der Zone 10 eine Übermittlung der entsprechenden Daten 26 von Fahrzeug 14, 16 zu Fahrzeug 14, 16 erfolgen. Die ad-hoc-Kommunikation ermöglicht also das Aktualisieren des Informationsstands innerhalb der Flotte der autonom fahrenden Fahrzeuge 14, 16.
-
Innerhalb der autonom zu nutzenden Zone 10 sind vorbestimmte Orte 40 eingerichtet, welche die Funktion von Pflichtmeldepunkten für die Fahrzeuge 14, 16 haben. Ein solcher Ort 40 kann zum Beispiel von der zentralen Stelle oder Zentrale 20 dort eingerichtet werden, wo sich die Routen 32, 38 der Fahrzeuge 14, 16 innerhalb der Zone 10 kreuzen. Wenn das jeweilige Fahrzeug 14, 16 den Ort 40 erreicht, so übermittelt einerseits das jeweilige Fahrzeug 14, 16 den aktuellen Aufenthaltsort des jeweiligen Fahrzeugs 14, 16 angebende Daten an die Zentrale 20. Des Weiteren werden die Daten 26 aktualisiert, welche die Austrittsorte 30, 36 und die Routen 32, 38 zu den Austrittsorten 30, 36 angeben. So kann sichergestellt werden, dass der Informationsstand der Fahrzeuge 14, 16 innerhalb der Zone 10 homogen ist.
-
Dies ist insbesondere dann von Bedeutung, wenn Änderungen der Austrittsorte 30, 36 beziehungsweise der Routen 32, 38 zu den Austrittsorten 30, 36 vorgenommen werden. Dazu kann es beispielsweise kommen, wenn ein (vorliegend nicht gezeigtes) Einsatzfahrzeug die Zone 10 durchqueren soll und hierbei von den übrigen Fahrzeugen 14, 16 nicht behindert werden soll. Sofern sich das jeweilige Fahrzeug 14, 16 betreffende Zuweisungen während des autonomen Fahrens der Fahrzeuge 14, 16 durch die Zone 10 ändern, wird der Empfang der entsprechenden Daten 26, welche die durch die Zentrale 20 vorgenommene Änderung angeben, wiederum von dem jeweiligen Fahrzeug 14, 16 bestätigt.
-
Von der Zentrale 20 können weitere, optionale Orte 42 als Meldepunkte innerhalb der Zone 10 aktiviert werden. Beispielsweise kann bei hohem Verkehrsaufkommen dafür gesorgt werden, dass über entsprechend mehr derartige Pflicht-Synchronisationspunkte in Form der vorliegend beispielhaft in der Figur veranschaulichten Orte 40, 42 innerhalb der Zone 10 der Informationsstand der Fahrzeuge 14, 16 häufiger abgeglichen wird.
-
Auch die Zuweisung des jeweiligen Slots zur Nutzung der autonom zu befahrenden Zone 10 erfolgt bevorzugt in Abhängigkeit von der Verkehrsauslastung. Bei hohem Verkehrsaufkommen kann entsprechend durch die Zuweisung der Slots die Auslastung der Zone 10 aktiv gesteuert werden.
-
Des Weiteren können den Fahrzeugen 14, 16 Alternativrouten 44 zum selben Austrittsort 36 beziehungsweise zu einem geänderten Austrittsort 46 vorgeschrieben und den Fahrzeugen 14, 16 durch Übermitteln der entsprechenden Daten 26 durch die Zentrale 20 zugewiesen werden. Um die verfügbare Infrastruktur innerhalb der Zone 10 optimal ausnutzen zu können, können auch auf der Basis des gemeldeten Verkehrsaufkommens beispielsweise Fahrstreifen durch die Zentrale 20 dynamisch zugewiesen werden. Bewegen sich also beispielsweise besonders viele Fahrzeuge 14, 16 in eine bestimmte Richtung durch die Zone 10, so kann in dieser Richtung ein zusätzlicher Fahrstreifen zur Verfügung gestellt werden, welcher beispielsweise ansonsten in die entgegengesetzte Richtung genutzt werden kann.
-
Bei Ausbildung der autonomen Zone 10 oder Fahrzone in einem innerstädtischen Gebiet kann über das System die zugewiesene Fahrtrichtung für jeweilige Fahrstreifen einer Straße und/oder für Einbahnstraßen adaptiert werden. Entsprechend können die Fahrzeuge 14, 16 die Routen 32, 38 nutzen, welche derartige, beispielsweise zeitlich vorübergehend als Einbahnstraßen zu nutzende Abschnitte beinhalten.
-
Es kann vorkommen, dass eines der Fahrzeuge 14, 16 an dem als Meldepunkt vorbestimmten Ort 40 keine den aktuellen Aufenthaltsort des jeweiligen Fahrzeugs 14, 16 angebenden Daten an die Zentrale 20 übermittelt. Beispielsweise kann nämlich bei dem betroffenen Fahrzeug 14, 16 eine Fehlfunktion vorliegen. Auch kann eine Panne das Fahrzeug 14, 16 daran hindern, den Ort 40 zu erreichen. Im letzteren Fall kann die Zentrale 20 entsprechend informiert werden, und es können entsprechende Anpassungen der Routen 32, 38 beziehungsweise der Austrittsorte 30, 36 vorgenommen werden.
-
Erfolgt hingegen gar keine Meldung des betroffenen Fahrzeugs 14, 16 an dem Ort 40 an die Zentrale 20, so wird dafür gesorgt, dass keine weiteren Fahrzeuge in den Bereich gelangen können, in welchem sich das betroffene Fahrzeug 14, 16 mutmaßlich befindet. Dies kann anhand der zuvor erfolgten Meldungen der Fahrzeuge 14, 16 an entsprechenden Orten 40 nachvollzogen werden. So wird also bei Diskrepanzen durch ein automatisches Manöver die Fahrbahn beziehungsweise ein möglicherweise von einer bevorstehenden Kollision bedrohter Bereich in alle Fahrtrichtungen frei gemacht und frei gehalten. Dies geschieht, bis die Informationslage innerhalb der Flotte, also bei den sich in der Zone 10 befindenden Fahrzeugen 14, 16 wieder homogen ist. Es können auf diese Weise beispielsweise Kollisionen innerhalb der Zone 10 vermieden werden, selbst wenn bei einem der Fahrzeuge 14, 16 eine Fehlfunktion auftritt.
-
Die Zentrale 20 beziehungsweise zentrale Koordinationsstelle kann beispielsweise als Server ausgebildet sein und hat bevorzugt des Weiteren die Möglichkeit, Slots oder Gruppen von Slots mit Prioritäten zu belegen. So können beispielsweise Gruppen von Slots für einen Konvoi von Fahrzeugen 14, 16 vorgesehen sein, welche von einem bestimmten Eintrittsort 28 und auf einer bestimmten Route 32 schnellstmöglich zu einem bestimmten Austrittsort 30 gelangen sollen. Derartige Prioritäten können beispielsweise die exklusive Nutzung der Zone 10 auf der entsprechenden Route 32 beschränken. Dies kann etwa für Einsatzfahrzeuge vorgesehen sein. Zusätzlich oder alternativ kann gegen eine Nutzungsgebühr dem jeweiligen Fahrzeug 14, 16 von der Zentrale 20 eine entsprechende höhere Priorität zugeordnet werden.
-
Das System, welches die Zentrale 20 und zumindest eines der Fahrzeuge 14, 16 umfasst, ist vorstehend anhand von einer Zone 10 beschrieben, in welcher das autonome Fahren vorgeschrieben ist. Es kann jedoch vorkommen, dass das jeweilige Fahrzeug 14, 16 auf einer Reise von einem Startort zu einem Zielort eine Mehrzahl derartiger Zonen 10 durchquert. Entsprechend kann die Zentrale 20 auch das autonome Fahren in mehreren solchen Zonen 10 koordinieren. Das System arbeitet also aktiv steuernd über alle derartigen Zonen 10 und weist den anfragenden Fahrzeugen 14, 16 Nutzungsslots zu. Damit wird auch die Reiseroute der Fahrzeuge 14, 16 vom Start bis zum Ziel bestimmt.
-
Die Reiserouten können auch eine Kombination aus Luftraum und befahrbarer Infrastruktur beschreiben. Dies gilt beispielsweise dann, wenn die Fahrzeuge 14, 16 sich sowohl am Boden als auch in der Luft fortbewegen können beziehungsweise zumindest Teile der vom Startort zum Zielort zurückzulegenden Strecke im Luftraum zurücklegen, beispielsweise durch Verladen des entsprechenden Fahrzeugs 14, 16 in ein Luftfahrzeug. Auch dies bietet die Möglichkeit, Fahrbahnen dynamisch derart anzupassen, dass in bestimmte Fahrtrichtungen in Abhängigkeit vom Verkehrsaufkommen mehr Fahrstreifen zur Verfügung stehen.
-
Des Weiteren können auch bei unterschiedlichen Zonen autonomen Fahrens oder Fliegens Sonderrechte an Fahrzeuge vergeben werden, also etwa an Einsatzkräfte sowie an Nutzer, welche pro Nutzung eine Gebühr beziehungsweise eine pauschale Gebühr für mehrere Nutzungen entrichten. Das System kann also auch als zonenübergreifendes Regelsystem mit der Vergabe von Sonderrechten ausgebildet sein, bei welchem die aktive Routenvorgabe und die Zuweisung von Infrastruktur, Raum und Zeit enthalten sind.
-
Die Zentrale 20 beziehungsweise zentrale Koordinationsstelle, welche etwa durch den Server bereitgestellt sein kann, dient also bevorzugt der exklusiven Slotvergabe im Hinblick auf den dreidimensionalen Raum und die Zeit und beinhaltet auch eine entsprechende Routenvorgabe.
-
Das mit Bezugnahme auf die Fahrzeuge 14, 16 beschriebene Verfahren hat analoge Gültigkeit, wenn für unbemannte Luftfahrzeuge wie Drohnen verfügbare Technologien mit der Technologie des autonomen Fahrens verknüpft werden und so autonome Luftfahrzeuge bereitgestellt sind. Hier kann die Slotzuweisung im dreidimensionalen Raum vorgenommen werden. Entsprechend können eine Höhenzuweisung, Richtungszuweisung und Geschwindigkeitszuweisung beziehungsweise eine entsprechende Staffelung vorgenommen werden. Auch können dezidierte Bereiche für einen Start, eine Landung und Wartebereiche in der Zone 10 zugewiesen werden.
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- US 2013/0018572 A1 [0002]
